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科技成果

以“智”取胜 以“能”领先——丰喜泉稷智能工厂建设纪实

来源:阳泉矿工  编辑:文/图 郭理阳 王红珍 段惠刚  时间:2020-03-26 07:27:08   点击:

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位于运城市稷山西社新型煤化工循环经济工业园的丰喜泉稷企业于2013年11月成立以来,始终将建设智能工厂作为企业的目标。为此,企业充分利用先进的设备和系统,进一步优化工序,开展技术改造,全力实现规划、生产、运营全流程数字化管理和生产现场数据可视化管理,不断提升企业的智能化水平,并在探索煤化工智能工厂的道路上不断前行。

下面,让大家一同走进丰喜泉稷企业,看他们如何坚定走在建设智能工厂的道路上,推动企业不断发展。

仿真模拟系统——培训职工 优化工序

  “UPS(不间断电源)的作用是持续保障电压稳定和输出,通过检查电池的容量、电压的输出、主机的温度、风扇进行维护。开机和关机必须严格按照操作指南实行。‘两化’融合应用到网络设备中,大家的工业控制由光纤远程集中到中央控制室,与信息化网络融合在一起。首先要会查光纤,再一个检查各个指示灯和光电口是否正常……”近日,丰喜泉稷企业电仪车间技术骨干培训课上,车间主任昝义平娓娓道来。

  丰喜泉稷企业属于流程型企业。企业年产30万吨合成氨52吨尿素,联产6.3万吨LNG项目采用国际先进PSSP开发仿真技术,并设计开发了全装置、全流程具备高精度机理模型的装置仿真模拟系统(OTS系统)。OTS系统采用序贯模块法和联立方程法,实现对装置全流程、全工况的模拟。该系统是根据装置处理量、工艺流程、工艺参数、DCS控制系统、SIS、CCS系统、装置操作法、设备操作法和异常处置预案等,按照装置的工艺反应和物理变化机理、化工过程原理、控制系统、设备工作原理等进行多维度、多层次设计开发,能够模拟装置全工况运行,实现对装置开工、停工、负荷调整和异常处置的模拟,使操作职工在数周内学到以往在操作现场2至5年才能学到的常识,提高职工积累操作经验的速度,进一步提升操作水平。同时,企业可通过该系统进行装置生产安全分析、异常事故的模拟训练和研究,进行生产操作方案的试验和优化、控制系统的试验和优化、装置改造方案的试验和优化等,进一步提高了工作效率。

  “仿真模拟系统真的很实用,通过仿真实训,可以让大家快速了解尿素、压缩、合成、气化等单元操作方法,加深大家对工艺流程的了解,熟悉计算机控制系统及其操作,训练‘数值化’反映及理解能力,学习安全、规范化操作和复杂控制系统的投运,训练大家的事故响应、分析以及排除故障的能力等。”谈及仿真模拟系统,丰喜泉稷企业电仪车间职工薛卫华深有感触。

  丰喜泉稷企业年产30万吨合成氨52吨尿素,联产6.3万吨LNG项目采用的“晋华炉”技术,为国内首创的气化炉技术,获得国家科技进步一等奖。仿真模拟系统也对“晋华炉”的反应机理、反应动力学和热力学进行详细模拟计算,为国内首创,为生产和技术改进提供了技术参考,进一步提高了产品收率和经济效益。在此基础上,设备其他数据通过串口模块传送至中央控制室显示和监控,实现控制统一集中操作和智能化管理,达到现场无人化操作的目的。


数据互联互通——数据共享 减人提效

丰喜泉稷企业通过信息交互集成、高级人工智能等,积极改变以往区域化办公管理模式,实现办公智能化,系统解决生产中存在问题等。

“丰喜集团通过数据专线实现了各分(子)企业与企业总部之间、丰喜集团与集团企业、化工集团之间的网络互联互通。分子企业RMIS生产数据采用物理隔离,利用MES系统在确保数据安全的前提下实现数据实时共享;企业自主开发内网报表、办公OA等,达到数据的准确性、统一性;利用集团企业SAP、‘一站式’信息管理系统实现了供应、销售、财务等数据的集成、统一管理。同时,企业通过网络数据共享,进一步加强了大宗物料管理,并实现对供煤单位信息、煤质参数、驾驶员派送单、车辆信息登记和GPS定位、企业货物派送等物流物料的智能管控。”丰喜集团技术中心信息化主管聂文平先容,“内网管理系统实现了煤质检验数据分析以及LNG、尿素、液氨等产品的质量分析;集团企业SAP主数据管理实现了物资采购、人员管理、薪资管理等管控;‘一站式’信息管理平台实现了人力资源和行政文件上传下达的管控;智能信息网络也实现监视各装置的重点生产环节、设备运行状态、重大危险源;对重大危险源进行实施监控,包括有毒有害气体检测、消防控制、烟气超低排分析数据、污水排放数据。”

丰喜泉稷企业生产控制系统选用DCS等自动化系统投用率达到95%以上,生产动态数据自动采集率大于98%,在实现生产、设备、质量等业务系统的互联互通与应用集成的同时,全力将生产实行系统(MES)与ERP系统融合,实现计划-调度-操作闭合管理。此外,随着环保工作力度不断加大,化工企业水质回收利用和排放COD、氨氮,还有锅炉烟气排放硫化氢、二氧化硫等污染物的在线检测数据成为重中之重。企业通过技术优势,全力实施锅炉脱硫超低排、中水回用、污水处理等项目,所有排放数据在上传省环保厅的同时,也接入到企业DCS检测和控制系统,实现排放数据可视化,全面提升企业的环保工作水平。在此基础上,企业通过机柜间采集现场生产数据,把装置区的ITCC、PLC等其他数据通过串口模块传送至中央控制室显示和监控,实现控制统一集中操作和智能化管理,达到现场无人化操作的目的。

加强智能建设——改造设备 创造效益

丰喜泉稷企业构建的智能化工厂中,所有设备都处在互联、互通的工业物联网下,设备故障、利用率等数据被自动采集到系统中,成为设备综合效率改善的依据,确保设备高效运行。

“企业合成汽轮机机组防喘振系统在满负荷运行的情况下,一段回流阀只能控制在10%左右,在同样的蒸汽转速下,工艺气量小,能耗大。经过大家分析,是因为阀门处在喘振线造成一段进气阀回流工艺温度高、能耗大、工艺稳定性差、喘振阀波动频繁。为此,大家优化改造机组防喘振系统工艺技术,设备控制效果良好。在同样转速下,蒸汽消耗由40.86吨/小时下降为39.4吨/小时,每小时节约蒸汽约为1.5吨,按照成本消耗计算,全年预计可以节约费用100余万元。”丰喜泉稷企业技术员李江波先容。

安全是企业的第一要务。为此,丰喜泉稷企业积极通过各类先进设备,全力确保企业安全生产。其中,生产危险区域和重点设备方面,丰喜泉稷始终使用符合标准的SIS控制系统,实现安全生产管控一体化和设备全生命周期管理;消防安全管理方面,企业设有9套消防安全系统,设备联动由专人负责,如果火灾自动报警系统发现火情,自动启动消防泵、喷淋泵等各种联动设备进行灭火;设备智能化方面,企业积极引进各类先进的尿素包装设备,进一步提高工作效率,与企业规模相同的煤化工企业需要配置职工1000人,企业只需配置600人,助力企业创造更多的经济效益。

“丰喜泉稷智能工厂建设,始终在多层次、多方面开展。下一步,大家将逐步开展实施网络‘云服务’,依托‘云服务’的优势,整合发展上下游产品,抓住‘云服务’的信息,简化生产办公流程的建设,全力将企业打造成行业内全新智能化流程型企业。”丰喜泉稷企业经理赵永庆说。


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