一种反应器加热炉烽燧控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108398017A(43)申请公布日2018.08.14(21)申请号201810137986.5(22)申请日2018.02.10(71)申请人北京世纪隆博科技有限责任公司地址100020北京市朝阳区朝外大街18号丰联广场A座2205(72)发明人李全善王文新王曦(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人沈波(51)Int.Cl.F27B17/00(2006.01)F27D19/00(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图2页(54)发明名称一种反应器加热炉烽燧控制方法(57)摘要本发明公开了一种反应器加热炉烽燧控制方法，属于流程工业生产技术领域；FI_IN和TC_IN设置在反应器加热炉的进料口处，FI_IN和TC_IN通过加热炉风燧控制器与燃料气连接；TC_OUT设置在反应器和加热炉风燧控制器之间；该方法针对反应器加热炉的平稳运行对炼油化工装置的节能增效具有重要影响，在油料进入分离单元前，需要经过反应器加热炉加热到工艺要求的温度，进入反应器加热炉的油料温度的平稳与否是影响加热炉平稳运行的关键因素，因此，反应器加热炉的高效平稳运行十分重要。在反应器加热炉的日常运行过程中，炉入口进料量和进料温度的变化直接影响反应器加热炉的平稳运行。CN108398017ACN108398017A权利要求书1/2页1.一种反应器加热炉烽燧控制方法，其特征在于：FI_IN和TC_IN设置在反应器加热炉的进料口处，FI_IN和TC_IN通过加热炉风燧控制器与燃料气连接；TC_OUT设置在反应器和加热炉风燧控制器之间；反应器加热炉烽燧控制结构中，FI_IN为油料进料流量测量仪表；TC_IN为炉入口油料温度测量仪表；TC_OUT为反应器加热炉出口温度控制器；烽燧控制相关的运算处理在烽燧控制器中执行，最终输出到燃料气调节阀；根据能量守恒原理，油料升温到炉出口工艺要求的温度所需要的热量和燃料气提供的热量相等，则有如下表达式，Q＝cm(TOUT-TIN)(1)式中，Q为油料升温所需提供的热量；c为油料比热容；m为油料质量流量稳态值；TOUT为炉出口温度稳态值，即设定值；TIN为炉入口油料温度稳态值；由于炉入口油料进料流量和温度是动态变化的，因此，燃料气提供的热量也需要同步变化，才能保证炉出口温度的平稳，则热量的动态计算公式如下：其中，ΔQ为热量变化量；Δm为入口油料质量流量变化量，即流量变化量；ΔTIN为入口油料温度变化量，入口油料的质量变化和温度变化量可由DCS实时采集数据计算得到；热量变化量如下所示：ΔQ＝cΔm(TOUT-TIN)-cmΔTIN-cΔmΔTIN(3)可得热量相对稳态的变化量如下：根据热量的变化信息对燃料气量进行动态协同调节，降低外来扰动对反应器加热炉的影响，实现加热炉的平稳运行；TC_OUT.OP为反应器加热炉出口温度控制器的输出，BFC.OP为最终烽燧控制输出，烽燧控制输出运算如下所示；其中，μ为烽燧速率系数，μ根据反应器加热炉实际运行情况进行选取。2.根据权利要求1所述的一种反应器加热炉烽燧控制方法，其特征在于：反应器加热炉烽燧控制方法在装置DCS集散控制系统中直接实施，具体实施步骤如下：S1、根据反应器加热炉上下游工艺单元的实际情况，确定影响加热炉平稳运行的相关参数；S2、根据反应器加热炉烽燧控制原理，在DCS集散控制系统中开发烽燧控制器模块，并2CN108398017A权利要求书2/2页在控制系统中下装调试；S3、在调试过程中，根据反应器加热炉实际运行情况，适当选取烽燧速率系数μ，以使反应器加热炉运行效果平稳。3CN108398017A说明书1/3页一种反应器加热炉烽燧控制方法技术领域[0001]本发明属于流程工业生产技术领域，涉及一种反应器加热炉烽燧控制方法，该方法可以应用于流程工业生产装置中反应器加热炉的控制方案设计。背景技术[0002]在炼油化工生产中，反应器加热炉是影响目标产品分馏效果和装置能耗的关键耗能设备，因此，加热炉的高效平稳运行十分重要。反应器加热炉的日常运行中，炉出口温度的平稳控制一直是衡量加热炉平稳运行的关键指标。通常，加热炉利用燃料气作为热源，通过调节燃料气量实现对炉出口温度平稳控制，但炉出口温度往往受炉入口进料流量、进料温度变化的影响，进而造成燃料气量的波动，不利于装置的节能增效和平稳运行。[0003]加热炉工作原理是将工件放入感应器(线圈)内，当感应器中通入一定频率的交变电流时，周围即产生交变磁场。交变磁场的电磁感应作用使工件内产生封闭的感应电流──涡流。感应电流在工件截面上的分布很不均匀，工件表层电流密度很高，向内逐渐减小，这种现象称为集肤效应。工件表层高密度电流的电能转变为热能，使表层的温