10.1 电气与仪表自动化

    1  焦炉是煤干馏制气工艺流程中的核心生产装置，其用电设备主要包含焦炉移动车辆、液压交换机等重要负荷。焦炉的生产应保持连续性，如果焦炉用电设备断电，则焦炉不能运转，进而将导致整个煤干馏制气工厂停止生产。所以，根据现行国家标准《供配电系统设计规范》GB 50052所规定的负荷分级原则，将焦炉用电设备定义为一级负荷。一级负荷要求具有两路独立的电源供电，这样才能保证用电设备电源的可靠性，而且不能因为其中一路电源中断供电而影响焦炉的正常生产，甚至引发生产事故，造成经济上的重大损失。

    3  焦炉地下室为爆炸和火灾危险场所，应设有用于及时疏散现场人员的应急照明。在该区域发生火灾事故状态下，应急照明能够帮助现场人员疏散。

    5  煤干馏制气炉加热煤气管道的压力较低，容易从管外吸入空气，从而形成爆炸性气体，而爆炸性气体在遇到明火时，容易发生爆炸，故必须设置加热煤气的低压报警和联锁装置。在煤气管道的压力下降至设定的下限时报警，当压力进一步降低至下下限时，应能自动切断向炉内的煤气供应。

    7  焦炉集气管放散管排出的荒煤气如不点燃会严重恶化周围环境，且荒煤气中苯并[a]芘等会对人员造成重大危害。为此，必须在放散管排出口设置自动点火装置，将排出的荒煤气燃烧。

    9  焦炉设置这六项检测装置，可以实现对测量数据的自动记录和分析管理，从而实现焦炉加热的自动控制和科学管理。为了经济核算和焦炉自动加热系统的需要以及保证焦炉稳定生产，焦炉应设置可靠的装煤量自动称量装置，准确计量每孔碳化室装煤量。在计算每孔碳化室装煤量时，应将推焦机平煤时带出的余煤量扣除。该余煤量可以通过生产标定或者在推焦机余煤收集斗下设置称量装置等方式获得。

10.1.4  本条规定了干馏煤气净化的电气与仪表自动化设计要求。

    1  循环氨水泵用于焦炉集气管的循环氨水喷洒，以降低荒煤气的温度并冷凝焦油。由于停电将导致高温荒煤气对煤气净化设备的损坏并引发安全事故，因此将循环氨水泵定义为一级负荷。同样，电动煤气鼓风机停电将导致荒煤气大量放散而引起环境的严重污染，故将煤气鼓风机也定义为一级负荷。

    2  煤气鼓风机室、煤气加压机室为爆炸和火灾危险场所，该区域在发生火灾事故状态下应设有用于及时疏散现场人员的应急照明。

    5  管式炉加热煤气管道的压力较低，容易从管外吸入空气，从而形成爆炸性气体，而爆炸性气体在遇到明火时，容易发生爆炸，故必须设置加热煤气的低压报警和联锁装置。在煤气管道的压力下降至设定的下限时报警，当压力进一步降低至下下限时，应能自动切断向管式炉内的煤气供应。

10.1.5  本条规定了煤的加压气化制气电气与仪表自动化设计要求。

    4  在开车和计划停车期间，由于过程变量不正常，无法完成自动顺序控制，所以，必须设置手动操作方式。进气化炉蒸汽和氧气调节回路增减负荷时的逻辑是出于工艺过程的安全考虑。

    5  目前市场上安全仪表系统(SIS)产品的安全完整性等级(SIL)最低是SIL3。

    6  手动复位开关用于停车后的重启。设置联锁旁路的目的是在工艺过程不正常时切除某些联锁。阀门的控制响应检查是指检查阀门是否在停车发生后到达要求的安全位置。

10.1.6  本条规定了煤的常压气化制气电气与仪表自动化设计要求。

    1  煤的常压制气厂站承担着人工制气厂站辅助气源(加热、掺混、调峰)甚至作为城镇燃气主气源供应的重要任务，为保证用户安全用气，电力的保障是常压气化站正常运行的必备条件，其用电负荷及其供配电系统设计应符合现行国家标准《供配电系统设计规范》GB 50052的“二级”负荷的有关规定；

    2、8  连续气化炉空气总管压力过低或空气鼓风机停车，必须自动停止煤气排送机，以保证煤气站内整个气体系统正压安全运行。所以两者之间设计联锁装置。同时，应符合现行国家标准《发生炉煤气站设计规范》GB 50195和《工业企业煤气安全规程》GB 6222的相关规定。

    3  各种气化炉制气厂站生产的火灾危险性分类为甲、乙类。主厂房、煤气排送机房、缓冲罐阀室等室内为易燃、易爆、易中毒危险场所，一般设置正常通风设施和事故通风设施。一旦有可燃气体泄漏，则设置的可燃气体泄漏装置应高限报警，高高限报警和联锁开启事故通风设施。

    4  气化炉自动加煤一般依据炉内煤位高度、炉出口煤气温度及炉内火层情况，设置自动加煤机构，保持炉内的煤层稳定。气化炉出灰是自动的，在某一质量的煤种的条件下，在正常生产时煤、灰量之比是一定的。因此自动加煤机构和自动出灰机构一定要互相协调联锁。

    5  汽包水位自动调节，是防止汽包满水和缺水的事故发生。

    6  两段炉上段出口煤气温度，一般控制在120℃左右。控制方式是调节两段炉下段出口煤气量。

    7  电气滤清器内易产生火花、操作上稍有不慎即有爆炸危险，因此为防止在电气滤清器内形成负压从外面吸入空气引起爆炸事故，特规定该设备出口煤气压力下降至规定值(小于50Pa)或气化煤气含氧量达到1％时即能自动立即切断电源；对于设备绝缘箱温度值的限制是因为煤气温度达到露点时，会析出水分，附着在瓷瓶表面，致使瓷瓶耐压性能降低、易发生击穿事故。所以现行国家标准《工业企业煤气安全规程》GB 6222规定绝缘保温箱的温度不应低于煤气入口温度加25℃，否则立即切断电源。

    9  循环气化炉缓冲柜位于气化装置与煤气排送机之间，当煤气缓冲柜下降到低低限位时，如果不停止煤气排送机的运转和关闭出口阀门将发生抽空缓冲柜的事故。因此规定循环气化炉缓冲柜的低低位限位器与煤气排送机联锁。缓冲柜到高限位时，如不关闭缓冲柜进口阀门将有顶翻缓冲柜的危险。所以本条文规定煤气缓冲柜在高高位和低低位应自动联锁控制。

    10  饱和空气温度是连续气化炉的重要参数，采用自动调节，可以保证饱和空气温度的稳定，使其能控制在±0.5℃范围内，从而保证了煤气的质量。特别是在煤气负荷变化较大时，有利于炉子的正常运行。

    11  设置空气、蒸汽和煤气等介质温度、压力、流量检测装置，主要是控制气化炉安全、稳定和经济运行，是评价气化炉运行的重要指标。

    13  无论气化炉煤气作为加热和掺混辅助气源，还是作为主气源时，气化炉出站煤气的组分、热值和杂质含量等是后续气化炉煤气净化处理的主要基础参数和设计依据，故作此规定。

10.1.7  本条规定了油/气低压循环催化改质制气电气与仪表自动化设计要求。

    1  本款规定了自动控制装置程序控制系统设计的技术要求。各种程序控制系统具有不同的特点，各地的具体条件也各不相同，不宜统一规定采用程序控制系统的形式，因此本条仅规定工艺对程序控制系统的基本技术要求。

        1) 油制气炉生产过程是“加热—吹扫—制气—吹扫—加热……”周而复始进行的，在各阶段中许多阀门都要循环动作，这就需要设置程序控制器自动操作运行。又因在生产过程中有时需要单独进入某一操作阶段(如升温、烧炭等)，故程序控制器还应能手动操作。

        2) 生产操作上要求能够根据运行条件灵活调节每一循环时间和每阶段百分比分配。例如催化裂解制气的每一循环时间可在2min～5min内调节；每循环中各阶段的时间分配可在一定范围内调节。

        3) 油/气制气工艺过程在按照预定的程序自动或手动连续进行操作，为保证生产过程的安全，还需要对操作的正确性进行检查。故规定了应设置循环中各阶段比例和阀门动作指示信号。

    2  主要阀门如空气阀、油阀、煤气阀等应设置“检查和联锁装置”，以达到防止因阀门误动作而造成爆炸和其他意外事故。在控制系统的设计上还规定了“在发生故障时应有显示和报警信号，并能恢复到安全状态”，使操作人员能及时处理故障。

    3  为避免由于控制系统本身故障引起油制气装置停车，故要求控制系统全冗余设置。

    4  本款规定了自动控制装置传动系统设计的技术要求。

        1) 国内现采用的传动系统有气压、液压式等，各有其优缺点，在设计前应根据厂站所建地区场地条件、炉子大小、程序控制器形式等综合条件合理选择。

        2) 传动系统中设置储能设备，既是安全上的技术措施，又是节省动能的手段。储能设备是传送介质管理系统的缓冲机构，其中储备一部分能量以适应在启闭大容量装置的阀门时压力急剧变化的需要，满足大负荷容量，减少传动泵的功率。当传动泵发生故障或停电时，储能设备还可以起到应急的动力能源作用，使油制气炉处于安全状态。 

        3) 由于油制气炉是间歇循环生产的，生产过程总的流量瞬时变化大、阀门换向频繁，因此传动系统中采用的控制阀、工作缸、自动阀和附件等应和这种特点相适应，使生产过程能顺利进行。