傳熱設(shè)備控制(new)(已修改)
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【正文】 加熱爐的控制 2023/3/5 1 加熱爐的控制 概述 加熱爐是石油化工生產(chǎn)過(guò)程的主要設(shè)備之一 作用： 工藝介質(zhì)的升溫或氣化 結(jié)構(gòu)形式： 箱式爐 、 立式爐 、 圓筒爐 工作原理： 對(duì)象特點(diǎn)： 燃料 (油 )分幾路 (霧化噴嘴 )進(jìn)爐燃燒 爐膛火焰輻射給爐管 爐管經(jīng)熱傳導(dǎo) 、 對(duì)流傳熱給工藝介質(zhì) 爐膛容量大 、 時(shí)間常數(shù)大 、 滯后時(shí)間長(zhǎng)； 屬多容過(guò)程；可用一階加純滯后環(huán)節(jié)近似描述； 理論分析比較困難 。 操作特點(diǎn)： 避免溫度過(guò)高 ， 爐管內(nèi)物料可能分解 、 結(jié)焦 嚴(yán)格控制加熱爐出口溫度 TT 101 燃料 工藝 介質(zhì) 2023/3/5 2 加熱爐的單回路控制 對(duì)象分析 主要控制指標(biāo)： 工藝介質(zhì)的出口溫度 操作手段： 燃料油或燃料氣的流量 干擾因素： 負(fù)荷量 、 進(jìn)料溫度 、 組分； 燃料油 (氣 )壓力 、 性質(zhì) 、 霧化狀況 ， 空氣量 ， 噴嘴阻力等 控制回路 (1) 主要控制系統(tǒng)： 出口溫度控制 (2) 輔助控制系統(tǒng)： ① 工藝介質(zhì)的流量控制系統(tǒng) 。 ② 燃料壓力控制系統(tǒng)； ③ 燃料油霧化蒸汽壓力控制 。 加熱爐 霧化蒸汽 工藝 介質(zhì) 燃 料 油 回 油 TC 101 TT 101 FC 101 FT 101 PT 101 PC 101 PT 102 PC 102 TT 101 燃料 工藝 介質(zhì) 2023/3/5 3 燃料油壓力 波動(dòng)較大時(shí) ， 單回路不能 保證良好 霧 化 ， 可采用以下方案： ① 用燃料油閥后壓力與霧化蒸汽壓力之差來(lái) 調(diào)節(jié)霧化蒸汽 。 ② 燃料油閥后壓力與霧化蒸汽壓力比值控制 。 （ 前提條件：管道應(yīng)暢通 ） 加熱爐負(fù)荷大 、 時(shí)間常數(shù)和滯后時(shí)間較大 ， 單回路控制很難滿足要求 ， 爐出口溫度波動(dòng)較大 單回路控制適用場(chǎng)合 對(duì)爐出口溫度要求不高的場(chǎng)合 干擾較小 ， 且不頻繁 爐膛容量較小 ， 滯后小 也可采用流量比值控制 PT 101 PC 102 至 噴嘴 燃料 油 霧化 蒸汽 PT 102 K PdT 101 PdC 101 至 噴 嘴 燃 料 油 霧化 蒸汽 燃料油壓力較平穩(wěn)時(shí) ， ③ 回路可以滿足 霧化 要求 。 2023/3/5 4 加熱爐的串級(jí)控制 爐出口溫度對(duì)爐膛溫度的串級(jí)控制 爐出口溫度對(duì)燃料流量的串級(jí)控制 爐出口溫度對(duì)燃料閥后壓力的串級(jí)控制 采用壓力平衡式控制閥的控制 2023/3/5 5 加熱爐的串級(jí)控制 TCTC燃料油進(jìn)料出料FCTC進(jìn)料出料燃料油TC進(jìn)料出料燃料油PCTC進(jìn)料出料燃料油2023/3/5 6 爐出口溫度對(duì)爐膛溫度的串級(jí)控制 干擾 (燃料壓力 、 性質(zhì)等 ) 優(yōu)點(diǎn)： 有利于克服燃料性質(zhì)變化 注意： (1) 爐膛溫度的檢測(cè)點(diǎn)位置，選擇有代表性且反應(yīng)較快的點(diǎn)； (2) 副控制器參數(shù)不應(yīng)整定得過(guò)于靈敏； (4) 爐膛溫度不應(yīng)有大的波動(dòng)； (5) 爐膛溫度測(cè)溫元件及保護(hù)套管應(yīng)耐高溫 。 爐膛溫度 爐出口溫度 爐膛溫度比出口溫度滯后小 副回路克服干擾 ， 減小對(duì)出口溫度的影響 工藝 介質(zhì) 燃 料 油 TC 101 TT 101 加熱爐 TT 102 TC 102 (3) 副控制器不引入微分作用； 2023/3/5 7 工藝 介質(zhì) 燃料 TC 101 TT 101 加熱爐 FT 101 FC 101 爐出口溫度對(duì)燃料流量的串級(jí) 優(yōu)點(diǎn)： 有利于克服燃料量變化 三串級(jí) : 出口溫度 、 爐膛溫度 、 燃料量三參數(shù)串級(jí) 特點(diǎn)： 關(guān)聯(lián)回路多 ， 實(shí)施困難 工藝 介質(zhì) 燃 料 油 TC 101 TT 101 加熱爐 TT 102 TC 102 FT 101 FC 101 缺點(diǎn) : 燃料量小、粘度大時(shí)， 流量測(cè)量困難 2023/3/5 8 工藝 介質(zhì) 燃 料 TC 101 TT 101 加熱爐
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