加热炉均衡控制几种方案.pdf

第 47卷 第 5期 石 油 化 工 自 动 化 Vo1．47。No．5 2Ol1年 1O月 AUT0MAT10N IN PETRO-CHEMICAL INDUSTRY October，2O11 加热炉均衡控制的几种方案 陈 欣 (中国石化洛阳石化工程公司 仪 电室，河南 洛阳 471008) 摘要 ：温度均衡或流量均衡是工业加热炉的一项基本控制任务，几乎涉及各类石化生产装置。以往限于控制对象的复杂 性，各支路流量 自成 回路，而流量与温度之间、流量与流量之问的内在关联影响几乎没有得到解决，对人工操作经验 的依赖性很 大 。随着控制理论 的发展和 DCS技术性能的丰富，几种均衡控制方案在加热炉控制中成功应用 。针对 4种不 同类型的方案进 行综合性介绍，期望进一步完善并提高加热炉控制水平 。 关键词 ：加热炉；差动控制；模糊控制；温度均衡控制；流量均衡控制 中图分类号 ：TP273 文献标志码 ：B 文章编 号 ：1007—7324(2011)05—0027—05 SeveralSchemesforFurnaceBalancingControl ChenXin (LuoyangPetro1ChemicalEngineeringCo．Sinopec，Luoyang，471003，China) Abstract：Outlettemperaturecontrolorbranchflow—ratecontro1isoneofthemainobjectivesinfurnace controlsystem ，which almosthasbeen involved in allkindsofpetrochemicalunits． Limitedby the complexityofprocessinteraction，isolatedbranchflow—ratecontrolhasbeentakingasacommonmeans， butthecoupleinterferencebetween temperature flow 0rflow flow remain unsolved，and itis mostlyreliedon operator’Sexperience． Along with theautomation developing and DCS improving， severalbalancingcontrolschemesbasedonsufficienttheoryhavebeenputtingintopracticesuccessfully． The integrated performance of four characteristic controlschemes are introduced in expectation to furtherperfectandimprovethefurnacecontrolleve1． Keywords：heatingfurnace；differencecontrol；fuzzycontrol；temperaturebalancingcontrol；flow—rate balancingcontro1 0 引 言 温度均衡控制是指各炉管支路 出 口温度基本保 石油化工装置大都采用管式加热炉 ，进料一般 持一致 ，允许支路流量有所不 同，但总进料流量 分为几个支路。为防止偏流 ，炉管之间应对称布 维持恒定 。由于加 热炉进料流量 、出 口温度 、热 置 ，各支路阻力降基本相 当，这对于气相进料加热 负荷之间存在强耦合关联 ，其数学模 型具有非线 炉尤其重要 ，因此气相加热炉一般不采用均衡控制 性特性 ，针对这样 的控制对象 ，差动法均衡控制、 手段。但对于液相加热炉 ，情况就大为不同了，由