Система пароснабжения нефтеперерабатывающего предприятия как объект управления

Abstract

Актуальность исследования обусловлена необходимостью разработки и внедрения комплекса программно-технических средств - системы автоматизированного управления процессом пароснабжения - для осуществления оптимального управления энергетическими ресурсами - паром среднего и высокого давления. В настоящий момент система управления данным ресурсом представляет собой разрозненные локальные системы автоматизированного регулирования с обратной связью, осуществляющие стабилизацию параметров теплоносителя в момент подачи на установку. Исследование в данном направлении позволит сформировать централизованный подход к управлению технологическим процессом пароснабжения и улучшить технико-экономические показатели нефтеперерабатывающих производств. Цель: разработка такой автоматизированной системы управления процессом пароснабжения, которая бы сократила потребление пара внешней выработки и максимально использовала внутренние ресурсы предприятия. В рамках реализации данной системы предполагается, что разрабатываемая автоматизированная система управления направлена на повышение энергоэффективности паропотребляющих производств. Объект: система пароснабжения нефтеперерабатывающего предприятия, состоящая из последовательно и параллельно соединенных трубопроводами установок-потребителей и установок-генераторов пара среднего и высокого давления. Методы исследования основаны на формировании математического описания установок, участвующих в технологическом процессе пароснабжения, вычислительной математики, теоретических основ автоматического управления, а также современных подходов в управлении технологическим процессом. Результаты. Осуществлена декомпозиция технологического процесса пароснабжения в разрезе отдельных установок. Каждый элемент был рассмотрен как объект управления, для каждого из объектов управления определены векторы входных, выходных, промежуточных величин и возмущающего воздействия. На основе полученных данных предложен алгоритм управления процессом пароснабжения, определена структура системы управления и подобраны основные элементы комплекса программно-технических средств.

The relevance of the research is caused by the need to develop and implement an automated control system for the steam supply process to implement optimal management of energy resources - medium and high-pressure steam. At the moment, the resource management system looks like a disparate local system of automated control with feedback that stabilizes the coolant parameters at the time of supply to the installation. Research in this direction will allow forming a centralized approach to managing the technological process of steam supply and improving the technical and economic indicators of oil refineries. The main aim of the research is to develop an automated control system for the steam supply process that would reduce the use of steam from external generation and maximize the use of internal resources of the enterprise. It is proposed that the developed automated control system is aimed at improving the energy efficiency of steam-consuming industries. Object: a steam supply system of an oil refinery, including consumers and generators of medium and high-pressure steam connected in series and in parallel with a pipeline system. The research methods are based on a mathematical description of the installations involved in the technological process of steam supply, computational mathematics, and the theory of automatic control, as well as modern approaches to the control of the technological process. Results. Decomposition of the technological process of steam supply into separate installations was carried out. Each element was considered as a control object, vectors of input, output, intermediate values and disturbing effects were determined. The main algorithm, structure of the control system and the main elements of the software and hardware complex are proposed.