周传奇  陈  庚  赵增佳

（云南大红山管道有限公司）

摘  要  本文主要介绍了基于远程运维技术在昆钢新区脱硫脱硝项目中的应用，主要包括烟气治理工艺、原系统生产组织存在的弊端以及项目实施的解决方案 ,并提出了生产运维以及智能化控制方法，通过该项目的实际应用，成功将管道输送远程运维模式复制到烟气治理，进一步实现了昆钢新区脱硫脱硝生产工艺全流程可视化、生产数据化以及生产组织网络化，保障了该项目的顺畅、高效运行。

关键词  远程运维  烟气治理  大管控  自动化  智能化

1  前言

为充分利用公司现有远程运维模式，复制在管道输送领域的技术优势和经验，统筹推进生产运维大管控的需求，充实远程运维平台功能，实现公司各产业领域的生产组织集中，进一步构建脱硫脱硝的生产组织体系，逐步建立服务天朗集团各产业板块的运维管控平台，打造功能、资源聚合的运维管控新模式，同时，天朗集团各分子公司仍然存在生产组织、指挥流程、生产智能化、生产自动化水平等参差不齐，难以有效实现集团大管控的功能，难以充分发挥一个平台的作用，难以持续支撑企业整体竞争力的提升，对于天朗集团产业发展来说，“数字化”、“信息化”、“工业化”、“智能化”与产业的结合是有效提升竞争的重要手段，急需通过“借智借力”补短板、“多措并举”促融合、“引领示范”提优势等方式助力天朗集团进一步突显整体竞争优势。

2  昆钢新区原有烟气治理存在的弊端

原昆钢新区300 m2烧结机烟气脱硫系统2011年4月开工建设，2012年8月建成并投入运行多年，在实际生产过程中，随着生产装置的提质增效和上游烧结机产量的超水平发挥，现有脱硫装置在工艺、设备、控制等多方面因素导致脱硫装置故障率高，特别是信息化、自动化程度相对较为落后，多个生产工段都是现场手动操作，全凭操作员自身经验，更无法监视和控制，每套设备需要操作人员现场根据生产经验进行相应的调整，生产行为不规范，一部分操作需要现场手动调整，操作人员仅对自己熟悉的设备可以操作等突出问题，生产操作无规范，无法全面统筹生产组织，无法全面掌握生产线各个工况运行状况，更无法对相关设备进行提前预判，使整个生产运维成本上升。

3  方案的设计

为推动天朗集团昆钢新区脱硫脱硝技改项目转型升级，建立以新型传感器、智能控制系统、工业机器人、自动化成套生产线的智能生产体系十分必要，加强顶层设计、适度超前，充分利用先进的工业机器人和自动化成套技术对生产流程进行智能化提升，实现数据的跨系统联动、采集、分析与交互，完成设备性能感知、过程优化等数字化生产方式，减少人力环节，使生产数字化贯穿整个昆钢新区脱硫脱硝生产全过程，实现对整个生产流程进行监控、数据采集，便于进行数据分析，从而形成可视化、智能化的生产运维管控系统。同时，天朗集团从生产运维的角度，结合工艺要求，提出围绕1个中心、1个平台、4个应用、N个终端的要求，实现集团主导、统筹规划、统一标准、分步实施、互联互通、资源共享的远程运维平台，打破“信息孤岛”彻底实现数据共享，系统互联互通，通过梳理昆钢新区脱硫脱硝技改项目各个生产工艺的控制方式，操作员在HMI系统上设定相应参数，投入联锁、一键启停等功能，能实现设备的自我运行或保护，极大的提高了系统的智能化、生产的安全性、操作的便捷性；同时，根据生产工艺，建立相应智能化控制模块，以保证系统能安全、可靠地运行，并形成生产组织的全闭环。

3.1 工艺简介

整个项目工艺是将烧结烟气引入，分别经过洗涤降温，吸收脱硫，除雾后，净烟气由消白塔顶部直排，与原老的脱硫系统形成互为备用，烧结原烟气在任何工况下都经过脱硫系统排放。烧结烟气首先进入预洗塔进行洗涤降温，完成烟气的洗涤并降温至60 ℃，随后进入脱硫塔吸收段完成二氧化硫的吸收和氧化，再进入高效填料洗涤段进行烟气的净化除尘，经塔顶除雾器后进入消白塔进行消白处理。脱硫塔底部反应生成的亚硫铵及亚硫酸氢铵由送入的氧气氧化成硫酸铵，预洗塔内硫酸铵溶液，经板框压滤除尘后由浆液输出泵送至硫铵两效蒸发结晶系统、硫铵稠厚器、离心机分离、干燥、包装，最终得到硫铵产品。

3.2  系统架构的设计

本系统选用ABB wincsDCS系统，具备对各种国内外DCS、PLC及现场智能设备等接入系统的功能，实现企业内过程控制设备信息的共享，系统采用对等式冗余结构， DCS系统为全局数据库，具备良好的扩展性和兼容性，通讯总线采用国际主流的现场总线协议——Profibus，并能够同时实现两种总线全方位冗余；互为备用的功能，完成对应装置的监控任务，系统具备面向属性功能。

主要开发的功能包括数据采集和处理、模拟量控制系统和顺序控制，生产工艺监控、报表查询、语音报警等，其中数据采集包括常规仪表的数据采集、环保数据的采集以及具有环保部门规定的相关趋势要求，操作人员在控制室内操作员站上通过对系统进行启/停控制、正常运行的监视和调整以及异常与事故工况的处理，能实现一键开启部分流程，事故预警等功能。

针对系统开发过程中同类设备进行有效的归并，建立通用模块，减少大量重复工作，降低运行负荷，系统对模拟量提供线性化、补偿、累积、开方和报警功能；系统能够完成调节控制、联锁逻辑、手动操作、由标准算法或用户程序组合而成的自动顺序，调节控制采用了包括反馈、前馈、开关、比率、超前、滞后等各种算法的综合运用，使生产操作更加智能化。

3.3  网络通信的设计

本项目的建设以天朗环保集团公司相关系统服务硬件或软件平台为基础条件，充分考虑系统兼容性、适用性、先进性，通过优化管道公司新区脱水站到昆钢的剩余光纤，搭建生产网络系统，并在此基础上构建天朗生产指挥系统，融合公司现有服平台，将极大的融入中心促生产，及时建立沟通平台，实现生产指挥、视频监控、语音广播、会议传达等相关功能，实现了从本地到区域，建立了天朗集团环境治理生产指挥平台。

同时，根据生产组织、管理等要求，实现设备连接能通全通、能进全进，着力打造“内网互通、上传平台、下接设备、终端呈现”的数据网。特别是针对机器手、自动码垛等第三方系统，加大了通信连接能力，相关参数以及运行状况都可以在系统中呈现。同时，开发移动终端APP来实现对整个生产数据的实时监测和查询，相关工艺参数推送实现同步，实现生产移动化，随时随地掌握生产现场情况，及时发现和处理相关生产流程，并通过数据处理和分析，把相关诊断结果推送给相应人员进行有效提前预判和采取措施。

4  实施取得的效果

通过远程运维模式在烟气治理方面的应用，展现了天朗集团在环保领域的技术优势，提升了竞争优势，扩大了品牌效应。

4.1  实现全工艺流程可视化监控

实现兼顾两端，既服务生产一线，又促进集团精准管理，通过实现全流程的监控、智能化模块的使用等方式，更好的服务生产一线，同时加强管理手段的应用，使生产和管理有机融合，达到服务生产、精准管理的目的。改变以往以现场操作为主的现象，达到了集中管控的目的，加强设备的选型要求，让设备能开口说话，并具备数据交互的能力，通过把昆钢新区脱硫脱硝技改项目多个独立的系统有效的集成，建设覆盖全工序、全流程的各类生产、监测、指挥协调的工业互联网，充分采集各个生产流程中数据信息，实现设备的集中监视、远程控制与协同生产。

4.2  有效扩大生产指挥范围

充分利用天朗集团已经建成的远程运维中心；实现对讲服务器，视频解码服务器等共性设备的资源共享，优化配置。确保资源整合、数据集中、应用集成，为改变以往生产指挥本地化，打通信息纵向集成通道，构筑数字化生产基础，通过建立数字专线、数字对讲等方式实现生产指挥网络化，为烟气治理远程运维奠定基础。在实现数据横向联通后，进一步打通设备监控与操作层、生产运营管控层、企业经营决策层之间的信息流转通道，大量数据才能得到有效地收集和开发利用，生产水平才能达到数字化、科学化和精细化的程度。

4.3  有效增强生产组织能力

通过把数据作为一种新型的生产要素进行全面管理和深化应用，推动生产流程的集成和协同，全面推进烟气治理生产组织全流程信息的数字化、网络化、集成化的运维模式，并不断提升从数据到信息全过程的自动化采集、处理、分析和利用的能力，从而优化生产组织能力和资源配置效率，实现价值网络上的集成和协同，提高管理效率、提升企业竞争力。全流程工艺控制，所有控制设备都能通过远程运维平台实现监视和控制，特别是打包码垛系统，能有效的解放劳动力，提高生产效率，降低劳动强度，减少操作人员。

5  结束语

随着远程运维技术不断在昆钢新区脱硫脱硝生产实际中的应用和创新，整个项目实现全流程、全融合的监视和控制，把原本孤立的智能化单元有效的衔接起来，实现生产工艺上下游协调控制，使生产协同最大化，数据应用更加高效，生产组织和生产管理更加融合衔接，在行业具有很大的推广价值，应用前景较广。

6  参考文献

[1] 裘愉涛, 周震宇, 杨剑友,等. 继电保护远程运维技术研究与应用[J]. 电力系统保护与控制, 2018, 046(018):17-24.

[2] 张瑾, 邢建厂, 李振刚. 智能化远程运维平台在钢厂中的应用[J]. 工业控制计算机, 2019(9).

[3] 孙浩. 工业炉脱硫脱硝除尘控制系统的分析与设计[D].