偏心孔板流量計在加熱爐出口控制中的應用

　　在煉油化工生產中常見的加熱爐是管式加熱爐，可分為箱式、立式和圓筒爐三大類。對于加熱爐，工藝介質受熱升溫或同時進行氣化，其溫度的高低會直接影響后一工序的操作工況和產品質量。

　　因此，在以加熱爐為塔底熱源的分餾塔控制中，中國均采用控制加熱爐出口溫度的方法。處理餾分范圍很寬的物料時，因加熱爐出口物料氣化率和熱負荷的變化會導致爐出口溫度有一定的變化，所以這種控制方案是可行的。但對于重整裝置的預分餾塔、汽提塔和穩定塔等處理窄餾分物料的分餾塔來說，只有重沸爐出口氣化率和熱負荷變化很大時，才會引起爐出口溫度很小的改變，也就是說，重沸爐出口溫度不能靈敏地反應氣化量和加熱爐供熱量的多少。因而，采用傳統的溫度控制方式并不能得到理想的控制效果偏心孔板流量計在加熱爐出口控制中的應用。

　?。奔訜釥t的串級控制方案在石油化工和煉油廠中的加熱爐大多采用串級控制系統。加熱爐的串級控制方案，由于干擾因素以及爐子型式不同，可以選擇不同的副參數，主要有爐出口溫度對爐膛溫度的串級控制；爐出口溫度對燃料流量的串級控制；爐出口溫度對燃料閥后壓力的串級控制。

　?。保睜t出口溫度對爐膛溫度的串級控制爐出口溫度對爐膛溫度的串級控制方案如圖１所示。當受到燃料的壓力、熱值、煙囪抽力等干擾因素作用后，首先會影響爐膛溫度的變化，接著再影響到爐出口溫度，而前者滯后遠小于后者。采用爐出口溫度對爐膛溫度串級控制后，就把原來滯后的對象一分為二，副回路起超前作用，能使這些干擾因素在影響到爐膛溫度時，就迅速采取控制手段，這將顯著改善控制質量。
 

　　圖１所示控制方案對下述情況更為有效：

　?。保嶝摵奢^大而熱強度較小的情況，即不允許爐膛溫度有較大波動，以免影響設備。

　?。玻┊斨饕蓴_是燃料的熱值變化，即組分變化的情況，其他串級控制方案的內環無法感受。

　?。常┰谕粋€爐膛內有２組爐管，同時加熱２種物料的情況。此時雖然僅控制１組溫度，但另１組亦較平穩。

　　由于把爐膛溫度作為副參數，因而采用該種方案時還應注意：應選擇有代表性的爐膛溫度檢測點，而且反應要快，然而該類檢測點選擇困難，特別是對圓筒爐；為了保護設備，爐膛溫度不應有較大波動，所以在參數整定時，對于副控制器不應整定的過于靈敏，且不加微分作用；由于爐膛溫度較高，測溫元件及其保護套管材料必須要耐高溫。

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　　爐出口溫度對燃料流量的串級控制一般情況下雖然對燃料壓力進行了控制，但在操作過程中，如發現燃料流量的波動成為外來主要干擾因素時，則可以考慮采用爐出口溫度對燃料流量的串級控制，如圖２ａ）所示。該種方案的優點是當燃料流量變化后，還未影響到爐出口溫度之前，其內環即先進行調節，以減小甚至消除燃料流量的干擾，從而改善控制質量。在某些特殊情況下，可組成爐出口溫度、爐膛溫度、燃料流量的３個參數的串級控制系統，如圖２ｂ）所示，但該方案使用儀表多，且整定困難。

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　　爐出口溫度對燃料閥后壓力的串級控制若加熱爐所需燃料流量較少或其輸送管道較小時，其流量測量較困難，特別是當采用黏度較大的重質燃料油時更難測量。一般來說，壓力測量較流量方便，因而可以采用爐出口溫度對燃料閥后壓力的串級控制，如圖３所示。

　　該方案應用較廣，采用該方案時，需要注意的是：如果燃料噴嘴部分堵塞，也會使閥后壓力升高，此時副控制器的動作使閥門關小，這是不適宜的。因此，在運行時必須防止這種現象發生，特別是采用重質燃料油或燃料氣中夾帶液體時更要注意。