【正文】 過熱蒸汽管線調(diào)節(jié)閥 FV1201 蒸發(fā)器入后稀液管線調(diào)節(jié)閥 FV1202 蒸發(fā)器底部出口濃縮液管線調(diào)節(jié)閥 FV1203 蒸發(fā)器頂部出口二次蒸汽管線調(diào)節(jié)閥 蒸發(fā)器 E1201 對象工藝過程簡介 蒸發(fā)器是一類有相變的換熱裝置，在過程工業(yè)中廣泛應(yīng)用于濃縮、提純等環(huán)節(jié)。 （ 2）新一代高級多功能過程控制實訓(xùn)系統(tǒng)（ SMPT1000）說明。蒸發(fā)器主要由兩個部分組成：加熱室和蒸發(fā)室：其中加熱室向液體提供蒸發(fā)所需要的熱量，促使液體沸騰汽化；蒸發(fā)室使氣液兩相完全分離。并且表 13和表 14分別為系統(tǒng)工作狀態(tài)列表和條件列表。溫度控制的方法與被控對象的特點、控制精度要求等有關(guān)，其種類很多。 第二章 蒸發(fā)器控制方案設(shè)計 在充分考慮了蒸發(fā)器裝置對象特性的基礎(chǔ)上，下面對其進行控制方案的設(shè)計。 ③ 從降低原料、成品、動力損耗來考慮。 17 0 1 0 05 01 0 08 06 02 04 0123行 程 %流 量 系 數(shù) % 圖 調(diào)節(jié)閥流量特性曲線 根據(jù)控制系統(tǒng)穩(wěn)定運行的原則，擾動或設(shè)定值變化時，控制系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定運行的條件是控制系統(tǒng)各 開環(huán)增益之積基本恒定；控制系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定運行的條件是控制系統(tǒng)總開環(huán)傳遞函數(shù)的模基本恒定。過程工業(yè)中常見的參數(shù)有流量、液位、壓力和溫度，這些參數(shù)有些是重要的生產(chǎn)參數(shù)，有些是不太重要的參數(shù)，所以控制要求也是各有不同，控制規(guī)律的選擇要根據(jù)具體情況而定。為了消除余差，提 高系統(tǒng)動態(tài)性能，對流量精確控制，有必要引入積分作用，積分時間通常在 分鐘到數(shù)分鐘之間。而且從串級控制系統(tǒng)的控制要求角度看，副回路通常不要求消除余差，可不用積分，但為了讓副環(huán)快速跟隨主控制器輸出的給定值，過熱蒸汽流量采用 p 控制。因此可對蒸發(fā)器的液位進行控制使其維持在一定的范圍內(nèi)。 24 控制器正反作用確定列表 主控制器 副回路 主對象 主變送器 反饋類型 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － ＋ ＋ － ＋ － ＋ － ＋ ＋ － － ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ － － ＋ ＋ － ＋ － ＋ － ＋ ＋ － ＋ ＋ － － ＋ ＋ － ＋ － ＋ ＋ － － ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － ＋ － － － ＋ － － － － － － ＋ － － － － － ＋ 三、投運與參數(shù)整定 串級控制系統(tǒng)的投運原則：其一是投運順序，一般都采用先投副環(huán)后投主環(huán)的投運順序 。 蒸發(fā)器開車過程中的節(jié)能 在開車過程中，根據(jù)蒸發(fā)器控制溫度上升曲線確定投燃料的最優(yōu)曲線，使燃料量跟蹤蒸發(fā)器開車過程中的燃料量最優(yōu)曲線，這就保證在開車過程中，蒸發(fā)器內(nèi)溫度達到目標(biāo)溫度并且無超調(diào)，在較短的時間內(nèi)使用最少的燃料達到穩(wěn)定工況。 29 第二步：識別所有潛在風(fēng)險 定義了風(fēng)險等級后，使用合理的安全評價方法對裝置中可能存在的風(fēng)險進行充分、徹底地識別，獲得裝置中每個風(fēng)險發(fā)生原因和所導(dǎo)致后果之間的對偶關(guān)系。模型節(jié)點紅色代表參數(shù)值超過報警上限；藍色代表參數(shù)值低于報警下限。 蒸 發(fā) 器 溫 度CR物 料 流 量RFI1201AI1201 圖 進料中斷 SDGHAZOP 模型 其中 C代表因進料中斷導(dǎo)致的安全隱患； R分別代表使蒸發(fā)器溫度驟升的因素（如過熱蒸汽通入量過大、二次蒸汽排出量過少等。只有當(dāng)所有事故風(fēng)險的計算結(jié)果都落在上圖左上角綠色的“可接受”區(qū)域內(nèi)，才能認(rèn)為該裝置目前屬于可接受的安全水平。具體的設(shè)計步驟如圖 。蒸發(fā)器的熱損失主要是在完成初步的熱交換后以二次蒸汽的形式排出。 主控制器正反作用判別式： （主控制器177。 （ 4）如果 結(jié)果仍不滿意，重復(fù)第二步和第三步。 對于副回路的設(shè)計應(yīng)考慮一些基本原則，如：使系統(tǒng)的主要干擾包含在副環(huán)內(nèi)，在可能的情況下應(yīng)使 副回路包含更多的干擾等，經(jīng)過對干擾的分析得，過熱蒸汽的流量對蒸發(fā)器的溫度有直接的影響，因此將過熱蒸汽流量控制系統(tǒng)作為副回路，過熱蒸汽流量作為操縱變量，該串級控制系統(tǒng)如圖 所示：負(fù)號 21 蒸 發(fā) 器 溫 度控 制 器過 熱 蒸 汽 流量 控 制 器過 熱 蒸 汽 流量 控 制 閥過 熱 蒸 汽 流量蒸 發(fā) 器 溫 度過 熱 蒸 汽 流量 變 送 器蒸 發(fā) 器 溫 度 變 送器T 1 ( s )E 1 ( s )T 2 ( s )E 2 ( s )D 2 ( s ) D 1 ( s )Z 1 ( s )Z 2 ( s ) 圖 蒸發(fā)器溫度 過熱蒸汽流量控制方框圖 其中 T1（ s）和 T2（ s）分別是蒸發(fā)器溫度控制器的設(shè)定值和過熱蒸汽流量控制器的設(shè)定值； E1(s)和 E2(s)分別是主副控制器的偏差值； D1(s)和 D2(s)分別是主副回路的擾動； Z1(s）和 Z2(s）分別是主副回路的反饋量。 根據(jù)調(diào)節(jié)閥流量特性的相關(guān)知識，選用等百分比閥。 18 表 21 S 三、控制器正反作用選擇原則 從控制原理可知，對于一 個反饋控制系統(tǒng)，只有在負(fù)反饋的情況下，系統(tǒng)才是穩(wěn)定的，當(dāng)系統(tǒng)受到干擾時，其過渡將會是衰減的。工作流量特性是在工作狀態(tài)（壓降變化）下調(diào)節(jié)閥的流量特性?？刂品桨钢饕▋纱蟛糠郑夯A(chǔ)過程控制系統(tǒng)（ Basic Process Control System， BPCS）的方案設(shè)計和安全相關(guān)系統(tǒng)（ Safety Related System， SRS）的方案設(shè)計。因此，在工業(yè)中對流量的控制常采用 PI控制器。 （ 1） 溫度 溫度對象通常是多容的。蒸發(fā)器壓力為 PI1201，溫度為 TI1201，液位為 LI1201。 4 目錄 第一章 蒸發(fā)器 E1201 對象分析 ...................................................................................................................... 7 蒸發(fā)器 E1201 對象描述 ..................................................................................................................... 7 蒸發(fā)器工藝流程的描述 ............................................................................................................ 7 蒸發(fā)器 E1201對象工藝過程簡介 ............................................................................................. 8 蒸發(fā)器控制任務(wù)描述 ........................................................................................................................ 8 蒸發(fā)器特性分析 ............................................................................................................................... 9 狀態(tài)圖描述 ............................................................................................................................ 9 蒸發(fā)器特性分析 .................................................................................................................... 12 被控參數(shù)特性分析 ............................................................................................................... 13 第二章 蒸發(fā)器控制方案設(shè)計 ........................................................................................................................ 14 總體方案設(shè)計原則 .......................................................................................................................... 15 基礎(chǔ)過程控制系統(tǒng) (BPCS) ............................................................................................................... 15 基礎(chǔ)過程控制系統(tǒng)設(shè)計原則 ................................................................................................. 15 蒸發(fā)器溫度 蒸汽流量串級控制 ............................................................................................ 20 稀液流量串級控制 ............................................................................................. 22 蒸發(fā)器蒸發(fā)系統(tǒng)綜合控制方案表 ........................................................................................ 25 開車順序控制 .................................................................................................................... 25 正常停車順序控制 ............................................................................................................... 26 蒸發(fā)器控制節(jié)能減排 ...................................................................................................................... 26 蒸發(fā)器開車過程中的節(jié)能 ................................................................................................... 27 蒸發(fā)器控制方案設(shè)計中的節(jié)能減排 ..................................................................................... 27 安全相關(guān)系統(tǒng)（ SRS） 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