化工企业造气炉氢氮比微机综合控制系统
1.主要内容
合成氨厂氢氮比是生产过程中最重要工艺参数之一, 直接影响生产系统的原料消耗、动力消耗与氨的产量。H2／N2这一参数的控制，被调节参数在全厂最后一个工段合成，而调节参数在全厂第一个工段造气，纯滞后时间长、干扰因素多是这一控制系统的特点，因此控制难度极大，而控制好了，给工厂带来的经济效益也大，氢氮比自动控制对提高化肥生产率、降低能源消耗有十分重要的意义。我们根据合成氨生产情况，开发了造气炉氢氮比微机优化控制系统。
2.技术创新
系统采用三个模糊控制器、一个超驰调节器和一个神经网络自学习机构，这种控制方案的基本思想：以合成塔入口处的H2／N2 （H2／N2含量可以由气相色谱仪或H2和CH4含量计算得到）为被控制参数 (衡H2调节时以合成塔入口处的H2为被控制参数) , H2／N2的实际值与设定值进行比较，偏差小于一定值进入模糊控制器，否则进入超驰控制器；三个模糊控制器分别对来自不同工段的信息根据偏差和偏差的变化率等信息进行并行处理，作出模糊判决，输出控制量；总控制量为三个模糊控制器输出量的代数叠加值；系统设计一神经网络自学习机构, 该机构每一调节周期把各个参数采样值、计算值和模糊控制器的输出值存入计算机内存,实现信息的分布存储，保存8 小时以内的全部数据, 以这些信息数据作为自学习、自适应的依据。当系统输入或输出某一信息出现错误超出某一界限时，神经网络学习机构根据其联想功能和容错功能将错误信息剔除。
3.产业化贡献
“化工企业化工企业造气炉氢氮比微机综合控制系统”采用具有分级结构的模糊自适应控制技术和液压式执行机构，有效地解决了化工企业造气炉长达20多年计算机控制难题，此项技术曾获河北省科技进步三等奖。2000年被国务院指定为不投标、指令性援助越南项目，将技术推广到国外。近年来，此项技术在河北宁晋化肥厂、河北辛集化肥厂、河北衡水化肥厂、蒙自红丰化工有限公司、湖南天润化工发展股份有限公司、广西百色鑫龙工贸有限公司等国内21个省112家企业推广，收到了显著的经济效益，同时对河北省及国内推进节能减排、促进科学发展发挥了重要作用。