加热炉控制课件

加热炉的自动控制技术研讨会加热炉自动控制如何实现理解加热炉工艺机理，确定热平衡体系确定监控对象、控制方案确定自控水平：投资、公用工程条件、检操人员数量及水平、后续拓展空间优化、先进控制自控目的满足热效率要求保证操作人员及设备安全满足节能、环保要求管式加热炉的种类-按外型分箱式炉：横管、立管大型箱式炉（大型炉）；顶烧炉（烃蒸汽转化炉）立式炉：底烧横管式（多数）；附墙火焰式（高压加氢、焦化）；环形管立式炉（催化重整）；无焰燃烧炉、阶梯炉（单排双面辐射，分区调节，乙烯裂解、烃类蒸汽转化炉）立式圆筒炉：螺旋管式、纯辐射式（热符合小，对热效率无要求）；辐射-对流式（主流）大型方炉：超大型（结构简单，便于回收余热，集中排烟）管式加热炉的种类-按用途分炉管内进行化学反应：有催化剂（转化炉）；无催化剂（裂解炉）加热液体：无相变（预热到沸点以下）；出口气液混相（数量最多）；出口气相（操作温度压力变化大）加热气体：多在较高温度，炉管多，防止偏流加热混相：加氢用，高温高压加热炉监控变量温度压力流量物料分析加热炉温度监控点炉膛温度对流段温度排烟温度（包括余热回收部分）炉管表面温度被加热物料出入口温度燃料温度、空气温度、雾化介质温度对流段温度目的:监控热效率，保证安全温度范围：一般300~450℃选型：IEC.K光杆式铠装,长度不超过600mm.材质：GH3030安装注意事项：测量滞后小，具有代表性，同时不受火焰舔烧的位置注意包括遮蔽段温度,炉管温度最高.炉管表面温度目的：反应传热效果,保护炉管不超温温度范围：1100℃选型：IEC.K刀刃式.材质：GH3030安装注意事项：安装在炉管表面温度最高处,避免火焰舔烧,挠度应保证2D炉管直径,安装前应沙磨管道,做焊接工艺评定被加热物料出口温度控制方案

通则调节器：PID积分时间可设定为几分钟，微分时间可设定短一些，调节作用为反作用。燃料量调节阀：阀门特性为等百分比，作用方式为气开式被加热物料出口温度控制方案出口温度单参数控制出口温度-燃料的流量/压力串级控制出口温度-炉膛温度串级控制出口温度反馈-入口流量前馈控制温度单参数控制方案适用于立式螺旋管式、纯辐射式圆筒炉等热负荷低，对热效率要求不高的炉型燃料较稳定出口温度-燃料的流量/压力串级控制适用条件：燃料低热值稳定，而压力或流量不稳定，为主要干扰因素。特点：副回路缩短调节时间，减少动态偏差。注意事项：燃料油流量测量仪表选型优缺点：燃料压力作为副回路，考虑取压点设定位置出口温度-炉膛温度串级控制适用条件：热负荷大，热强度小的加热炉；同时加热两种物料的加热炉；双斜顶箱式炉；主要干扰为燃料低热值变化；特点：副回路缩短调节时间，减少动态偏差注意事项：副回路比例度大，无微分作用。优缺点：物料出口温度变化曲线a、正常操作b、比例度过大c、燃料热值变化d、进料T、F变化e、比例度过小f、仪表失灵加热炉压力测量点炉内压力燃料压力风机出口压力雾化介质压力燃料压力控制主路燃料气压力调节，注意变送器安装位置长明灯路燃料气，在主路调节阀前，安装自立式调节阀。压力高报警（防止脱火）压力低低限联锁(防止回火）易采用压力开关雾化调节差压调节比值调节流量单参数调节目的：控制冷油流速多路采用比值调节选型：孔板、楔式、内文丘里上游设备液位与进料流量调节组成均匀控制

上游设备工况稳定（液位）液位调节器一般P调节，有时采用PI调节，比例度大于100%，积分时间很大物料分析烟气（O2，CO，NOX）燃料低热值（比重）烃类蒸汽转化炉碳氢含量烟气（CO，NOX）分析加热炉附属设备的控制快开风门：强制通风炉，燃烧器前热风道，直型风道全方位安装，环型风道顶面与底面安装。烟囱挡板：F.O,风机调节门燃烧调节的任务和指标保证介质出炉温度保证热效率,一般氧含量控制在4%,保持炉膛负压,炉膛出口20~50Pa燃烧完全,保证负压:增负荷时,先增引风量-再增送风量-最后燃料量;减负荷,相反.节能\环保控制空燃比控制的关键燃气α=5%，燃油α=10%达到完全燃烧，节能型保证流量仪表精度设置燃料在线分析仪(SG),燃料流量加以温压补偿,精确反应低热值燃料调节阀设置最小阀位限制器或设置高选软件,达到相同目的优化/先进燃烧控制以炉出口温度为主回路，燃料油、助燃风量为副回路，设置并联串级回路，通过数学模型计算，构成双交叉双向限幅控制系统，使燃料油、助燃风量不能仅根据自身回路特性变化，必须在到对方测量值允许范围内变化，从而实现静态寻优和动态限幅的功能，增加自动化程度，减轻造作工负荷。火焰检测器目的:监视火焰状况分类:电视、变送器、开关量测量原理：红外线、可见光、紫外线原理不发光火焰中,产生CO2、H2O、CO、SO2等三原子、多原子、结构不对称的双原子气体，具有相当大的辐射能力，燃烧主要产生CO2、H2O，主要光带在可见光之外.发光火焰产生有碳黑离子,辐射光谱连续,包括可见光部分.各类燃料燃烧时产生的光谱加热炉常规联锁项燃料压力低进料量低：切换到低限燃烧率或直接停车燃烧器熄火：使用双向确认的火焰监测器雾化蒸气压力低：烟风系统失灵：打开快开风门，改强制通风为自然通风常减压加热炉的控制出口温度与炉膛温度串级常压炉进料单回路调节，减压炉串级均匀调节氧化镐调节空气预热器空气管路的蝶阀炉膛压力控制烟囱挡板开度引风机出现故障，密封阀打开，炉膛压力由烟道挡板调节延迟焦化炉的控制进料缓冲罐液位为主回路，各路进料为副回路，组成串级均匀控制软化水在辐射段、辐射顶、对流段注入，定值调节出口温度主回路，副回路炉膛温度控制燃料油量利用燃料与雾化蒸气差压调节雾化蒸汽量四合一重整炉的控制每个炉出口温度(主回路)与各自燃料气流量(副回路)组成串级控制炉膛顶压力控制烟道挡板开度炉膛顶氧含量控制鼓风机入口挡板开度调节阀后取压的四路燃料气压力采用四取二低低联锁切断燃料气四路长明灯由一个位于自力式调节阀后的压变控制切断加氢裂化炉的控制在每路进料管设置差压变送器及压力表燃料气压力三取二低低联锁切断主燃料气鼓风机停机联锁切断主燃料气余热回收坏,手动打开旁路主燃料气调节阀设置最小阀位限制器氧含量变频控制鼓风机转速转化炉一段炉水碳比控制水、碳分子总数之比，通过水蒸气流量与原料气流量进行比值控制水蒸气为主变量-适合蒸汽量不足的工况燃料气为主变量，蒸汽