石油化工生产工艺中有大量废气排出,这些物质有毒有害,直接排放会造成严重环境污染,破坏生态平衡。目前针对这些废气的最好的处理方式就是焚烧法。上海石油化工股份有限公司60.5万吨/年乙二醇装置排放出的废气含有CH4、C2H6、CH3CHO、Formaldehyde等组分,这些组分需要高温焚烧才能排放到大气中,因此急需研制配套的废气焚烧炉。本课题的主要任务就是在此项目背景下,研发焚烧炉炉体结构、燃烧器及配风管道系统、余热锅炉受热面和布置结构及相应的软冗余热工监控系统。重点在软冗余监控系统的设计、开发研制、调试安装、后期维护等方面。通过参考近年来国内外对于热工方面的研究设计和应用情况,最终总结出一整套废气焚烧炉热工软冗余监控系统的工艺/控制流程,包括后期的安装、调试等工作方法。本课题的监控系统的硬件系统采用上位机和下位机相结合的方式。上位机采用两台适合工业现场应用的PC,分别为工程师站和操作站。下位机采用西门子的S7-300系列可编程控制器(PLC)。在配套软件方面,上位机软件开发采用西门子公司的WinCC组态软件,程序包含数据的工程量化、人机界面、PID控制回路、系统联锁安全等模块;下位机程序编制使用PLC自带的STEP7软件包(包括软冗余系统软件包),程序主要完成数据采集、转换、传递任务以及实现各种工艺控制、继电联锁逻辑等控制功能。上位机与下位机之间采用以太网建立通讯线路。为保证焚烧系统的可靠性,下位机PLC采用了两套CPU系统,两套CPU之间应用了软冗余设计。两套CPU之间通过PROFIBUS-DP协议进行主-备系统间的数据交换及互备,现场各仪表接入分布式IO站上,IO站通过ET200M挂上CPU通讯链路。通过本课题的研究设计工作,完成了国内最大的乙二醇装置废气量的焚烧处理,同时希望能为国际国内废气焚烧系统的设计及其监控系统提供有益的工程应用参考。