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1、4.4 加热炉的控制一、概述 型式:箱式、立式和圆筒炉、管式加热炉(常见)炉内温度不能太高也不能太低。因此,出口温度应该严加控制。太低:出口温度满足不了太高:原料分解甚至结焦而烧坏炉管2024/9/41火焰辐射炉管工艺介质传导对流二、单回路控制方案(1)干扰分析受控变量:工艺介质的出口温度。操纵变量:燃料油/气的流量。扰动因素很多:进料量、温度、组成、燃料压力、流量、热值、雾化、空气量、燃烧量是否充分,烟道抽力等。有些是可控的,有些是不可控的。但为了保证出口稳定,应采取措施。(2)单回路控制系统分析2024/9/42当燃料、蒸汽波动较大时,油压燃料、蒸汽波动较大时,油压/ /蒸汽压变化大,雾化
2、不良,燃烧不好。蒸汽压变化大,雾化不良,燃烧不好。改进方案:改进方案:(1 1)油汽压力差控制)油汽压力差控制 (2 2)压力比值控制)压力比值控制 上述改进,若喷嘴有堵塞,可能会引起误动作。单回路控制适用场合:(1)干扰平稳,幅值小。(2)出口温度要求不高。(3)炉膛滞后小。 至喷嘴至喷嘴2024/9/43三、加热炉的串级控制三、加热炉的串级控制对于加热炉滞后大,要求严格的对象,应考虑串级控制,根据串级设计原则,可有几种方案,前面以分别提及。 (a)炉出口温度炉膛温度串级控制 (b)炉出口温度燃油(气)流量串级控制 (c)炉出口温度燃油压力串级控制(滞后压力) (d)采用压力平衡式控制阀(浮
3、动阀)的控制。 (a)炉出口温度炉膛温度串级控制2024/9/44(b b)炉出口温度)炉出口温度燃油(气)流量串级控制燃油(气)流量串级控制 (c(c)炉出口温度)炉出口温度燃油压力串级控制燃油压力串级控制2024/9/45(d)采用压力平衡式控制阀(浮动阀)的控制。浮动阀的工作原理:平衡时适用于:燃料压力在0.040.08Mpa不适用于:燃料压力大,温度高场合。 2024/9/46四、多路串级方案 2024/9/47五、加热炉的前馈反馈控制2024/9/48例1:催化裂化装置加热炉的自动控制系统 刚开工时以干气为燃料,正常自产重质燃料油2024/9/49例2:炼厂常压装置中加热炉的自动控制
4、系统。2024/9/410六、加热炉的安全联锁保护系统 1、以燃料气为燃料的加热炉安全联锁保护危险: (1)被加热工艺介质过少或中断,烧坏管子。 (2)脱火现象,燃气混合物爆炸。 (3)回火,燃压过低。 (4)炉内熄火。 2024/9/4112、以燃料油为燃料加热炉安全保护系统,基本保护同燃料气。2024/9/412例:将工艺介质加热到407,进料以循环气为主。控制方案:燃料油蒸汽压差控制。出口温度燃油压力串级控制,炼厂气、尾气利用不加控制。 (1)工艺流程,循环气为主。 (2)控制方案。 (3)炼厂气压力过低,停车,关所有燃料阀。 (4)蒸汽压力过低,循环气流量过小,切断燃料。2024/9/413炼厂气阀V1燃料油阀V2PL1PL2GL1GL22024/9/414