[发明专利]一种具有数据分析功能的煤制乙炔生产信息智能看板

说明书

本发明公开了一种具有数据分析功能的煤制乙炔生产信息智能看板，包括：数据采集装置，采集煤制乙炔生产流程中各个工段的生产数据，输入至实时数据库中；实时数据库，实现生产数据的实时存储和管理；数据分析设备，对实时生产数据进行计算、监控、评估和诊断；信息显示终端，对数据分析设备输出的结果进行可视化显示。本发明的具有数据分析功能的煤制乙炔生产信息智能看板，使原本无法由传统的集散控制系统(DCS)等设备监控的深层次工艺指标KPI能显式地推送给操作人员，可以帮助操作人员更深入细致地监控评估当前各工段的生产状况，并根据上流工段KPI的优劣来决定下流工段的操作参数的选取与操作模式的决策。

技术领域

本发明涉及软硬件集成和煤制乙炔生产监控领域，尤其涉及一种具有数据分析功能的煤制乙炔生产信息智能看板。

背景技术

乙炔是重要的基本有机化工原料。我国的乙炔生产主要依靠传统的电石水解法，这种工艺流程长、能耗高、环境污染严重。煤等离子体热解制乙炔是利用等离子体具有能量高度集中、高热焓、高化学活性的特点，将等离子体技术与煤转化相结合，它克服了传统工艺的许多缺点，具有流程短、洁净转化的优点，是煤直接转化的一条有效途径。但由于等离子体裂解煤制乙炔还是一种正在发展的生产方案，业界目前对其的研究还停留在工程化阶段。目前，还很少有人研究通过分析实时生产数据来监控煤制乙炔生产过程工艺指标的方法。

煤制乙炔生产流程可以分为三个工段：反应淬冷工段、除尘工段和气体分离工段，如图1所述。其中，反应淬冷工段最为重要。在反应淬冷工段，氢等离子体射流与煤粉一起进入反应器，煤粉进料流速需保持在超稳定状态，否则会导致严重结焦。过厚的焦层会导致生产效率降低，甚至会引发生产事故。煤粉需要在高温、高氢环境下发生反应，并且反应对温度要求很高，需严格控制温度于2000K到5000K之间。而之后混合有未反应煤粉的裂解气在淬冷装置内被冷却剂急冷，需要迅速降温才能避免乙炔的分解。在除尘工段，混有大量水蒸气和部分煤粉的裂解气经过旋风分离器和湿法除尘后，脱除大部分煤粉和水蒸气。之后裂解气再进入气体分离工段，在经过吸收和分段解吸等单元操作后，其中的轻组分、乙炔、高炔被分离开来，最终得到高纯度乙炔和分离出的其他气体。由于等离子体裂解煤制乙炔是一个超高温毫秒级的反应过程，因此需要对其一些能表征其生产过程“安、稳、长、满、优”的关键工艺指标KPI进行实时可视化监控。

看板本是离散工业中实现准时制造的工具，可分为用来记录后道工序应该从前道工序领取的产品种类和数量的“领取看板”以及指示前道工序必须生产的产品品种和数量的“生产指示看板”两类。

发明内容

本发明提供一种具有数据分析功能的煤制乙炔生产信息智能看板，使原本无法由传统的集散控制系统(DCS)等设备监控的深层次工艺指标KPI能显式地推送给操作人员，可以帮助操作人员更深入细致地监控评估当前各工段的生产状况，并根据上流工段KPI的优劣来决定下流工段的操作参数的选取与操作模式的决策。

一种具有数据分析功能的煤制乙炔生产信息智能看板，包括：

数据采集装置，采集煤制乙炔生产流程中各个工段的生产数据，输入至实时数据库中；

实时数据库，实现生产数据的实时存储和管理；

数据分析设备，对实时生产数据进行计算、监控、评估和诊断；

信息显示终端，对数据分析设备输出的结果进行可视化显示。

所述的数据采集装置包括工厂中的集散控制系统(DCS)或监测控制与数据采集系统(SCADA)，用于连续采集煤制乙炔生产流程中各个工段的输入输出(IO)数据，包括流量、压力等操作和工艺参数数据。