氧/硫比自动控制
硫磺制酸装置作为化工企业的上游装置和能源供应，其生产效率与成本控制直接关系到企业的经济效益。在硫磺制酸过程中，氧/硫直接影响着装置的产能、能效和工艺参数的稳定性。当前硫磺制酸装置采用的手动控制方式，往往难以精准调控氧硫比，导致生产效率低下、能耗高以及工艺参数不稳定为装置带来安全隐。因此，探索并实现硫磺制酸装置最佳氧/硫比的自动控制方案，对于提升装置运行效率、降低生产成本以及增强企业市场竞争力具有重要意义。
氧硫比对生的影响
每套硫磺制酸装置在设计的时候就确定了焚硫炉出口SO2浓度，国内设计基本确定在f（SO2）11.5%；由于空气中f（O2）（干基）为20.948%。硫磺燃烧的烟气初始SO2浓度a与初始氧浓度b之和也是恒定的。
b=20.948-a 式中：a——初始SO2体积分数，%； b——初始氧体积分数，%。
所以，氧/硫比R也只是初始SO2体积分数的函数。R=20.948/11.5-1=0.824 氧/硫比对生产的影响体现在多个层面。
当氧/硫比过低时，意味着硫磺供应过剩，将出现转化率下降和硫磺燃烧不充分产生升华硫，将导致尾气超标和事故发生。过高的氧硫比虽然能确保硫磺完全燃烧，但过量的氧气不仅消耗更多能源来驱，被烟气带走的热量增多，蒸汽回收减少导致成本增。（SO2浓度没有下降0.1%吨酸生产成本增加）因此，把氧/硫比控制在最佳平衡点就非常关键，既保证硫磺完全燃烧提产量，又避免过度消耗氧气浪费能源，是降低生产成本的关键。
氧硫比自动控制的逻辑
当焚硫炉出口SO2浓度确认后，装置在运行过程中同时会综合转化效率来确认最佳氧/硫比值实现装置效率最佳。氧/硫比的两个变量是硫磺和空气，硫磺的量是由于装置负荷确定的，在自动控制中设定为固定变量。氧是由风机提供的空气流量（简称风量），在自动控制中风量会随环境大气压、温度、湿度和风机转速而引起变化，因此，把风量设定为动态变量。氧/硫比的控制量为稳定风量，当环境参数和负荷发生变化后自动调节风机转速来实现设定的最佳氧/硫比值。
最佳氧硫比值确定
国内硫磺制酸装置设计基本确定在f（SO2）11.5%，对应氧硫比值是R=0.824。但是每套装置的最佳氧硫值是根据装置的特性如（所装催化剂、转化器气速、风机压头和工艺流程）来确定的。这些特性最终将反应到二吸塔出口的f（SO2）排放浓度。该排放浓度受转化率影响，影响转化率下降的主要变量是进入转化器内氧含量变低。因此最佳氧硫比值的交叉点是装置经济特性最好，进入装置对应最小的氧量（空气）与硫的比值是最佳氧硫比值。表1是装置转化率环保经济性与装置能效的对应，每套装置可以根据自身的特性选择最佳的氧/硫比值R。
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氧硫比值自动控制
氧硫比值自动控制能采用的过程变量为焚硫炉出口SO2浓度和二吸塔出口O2浓度。液硫流量为负荷固定值并并采用质量流量计测量，测量结果准确稳定，由于焚硫炉出口SO2浓度测量是当前测量难度，主要是因为烟气中含有SO3（实际值0.2-0.5%）非常容易损坏分析仪。二吸塔出口的烟气中仅含有微量酸雾（30mg/m3）SO2的含量500ppm，因此，该烟气对二吸塔出口氧分析仪是非常友好的可实现稳定测量。因此，氧硫比值自动控制过程变量选择二吸塔出口O2浓度值，作为过程变量值。
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安全自动控制
氧硫比值控制是实现装置工艺指标稳定的核心，也关系着装置运行的安全，完善的安全自动控制是实施氧硫比值自动控制的保障。因此安全自动控制的核心是当控制回路中某个仪表故障或者工艺系统出现故障时能及时报警退出自动控制或回到安全状态。
负荷调整策略
当装置要执行降低负荷调整时，设定好负荷目标值，系统自动控制先降低液硫流量，氧硫比值变大，O2量变高，系统自动控制风机转速达到最佳氧硫比值。 当装置要执行增加负荷调整时，设定好负荷目标值，系统自动控制风机转速升高到预定负荷转速值，氧硫比值变大，O2量变高，系统允许增加精硫泵变频使液硫达到负荷目标值，系统自动控制分机转速达到最佳氧硫比值。
升华硫预防策略
为防止升华硫产生，会根据风机运行功率曲线，对应系统阻力已风机出来风压计算出风机风量，并根据该风压值设计出对应装置负荷折线函数，在把这函数与液硫流量进行比较，当该比值超出设定安全值，付出报警，自动停止风机转速调整，并保持风机当前转速。当风机进来温度升高操作设定安全值，触发安全联锁停机。
负荷骤变策略
当装置在氧硫比值自动控制状态下，没有外界负荷调整时，系统是不会受外界干扰造成负荷骤变的情况，因此，系统在没有负荷调整的时候，风机转速只是微量调节来适应环境和液硫的微量变化。当系统出现骤变时，只能是控制回路上的测量仪表出现故障才能导致。因此，系统内会设计不不同负荷自动控制调整自由度以此来应对负荷骤变情况发生。
温馨提示：
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