(二) 加熱爐安全串級(jí)控制系統(tǒng)

　　為了改善控制品質(zhì)，滿足生產(chǎn)的需要，石油化工和煉油廠中的加熱爐大多采用串級(jí)控制系統(tǒng)。加熱爐的串級(jí)控制的形式，主要有以下幾種：

　?、贍t出口溫度對(duì)爐膛溫度的串級(jí)控制；

　　②爐出口溫度對(duì)燃料油(或氣)流量的串級(jí)控制；

　　③爐出口溫度對(duì)燃料油(或氣)閥后壓力的串級(jí)控制；

　?、懿捎脡毫ζ胶馐娇刂崎y(浮動(dòng)閥)的控制。

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　　(1)爐出口溫度對(duì)爐膛溫度的串級(jí)控制? 該控制方案如圖9—35所示。當(dāng)受到擾動(dòng)因素例如燃料油(或氣)的壓力、熱值、煙囪抽力等作用后，首先將反映滬膛溫度的變化，以后再影響到爐出口溫度、而前者滯后遠(yuǎn)較后者小。根據(jù)某廠測(cè)試。前者僅為3rain，而后者長(zhǎng)達(dá)15min。采用爐出口溫度對(duì)爐膛溫度串級(jí)后，就把原來滯后的對(duì)象一分為二，副回路起超前作用，能使這些擾動(dòng)因素一影響到爐膛溫度時(shí)，就迅速采取控制手段，這將顯著改善控制質(zhì)量。

　　這種串級(jí)控制方案對(duì)下述情況更為有效。

　　①熱負(fù)荷較大，而熱強(qiáng)度較小。即不允許爐膛溫度有較大波動(dòng)，以免影響沒備。

　?、诋?dāng)主要擾動(dòng)是燃料油或氣的熱值變化(即組分變化)時(shí)，其他串級(jí)控制方案的內(nèi)環(huán)無法感受。

　　③在同一個(gè)爐膛內(nèi)有兩組爐管，同時(shí)加熱兩種物料。此時(shí)雖然僅控制一組溫度，但另一級(jí)亦較平穩(wěn)。

　　由于把爐膛溫度作為副變量，因此采用這種方案時(shí)還應(yīng)注意下述幾個(gè)方面。

　?、賾?yīng)選擇有代表性的爐膛溫度檢測(cè)點(diǎn)，而且要反應(yīng)快。但選擇時(shí)較困難，特別對(duì)圓筒爐。

　?、跒榱吮Ｗo(hù)設(shè)備，爐膛溫度不應(yīng)有較大波動(dòng)，所以在參數(shù)整定時(shí)，對(duì)于副控制器不應(yīng)整定得過于靈敏，且不加微分作用。

　?、塾捎跔t膛溫度較高，測(cè)溫元件及其保護(hù)套管材料必須耐高溫。

　　(2)爐出口溫度對(duì)燃料油(或氣)流量的串級(jí)控制? 一般情況下雖然對(duì)燃料油壓力進(jìn)行了控制，但在操作過程中，發(fā)現(xiàn)燃料流量的較小波動(dòng)或?yàn)橥鈦碇饕獢_動(dòng)因素時(shí)，則可以考慮采用爐出口溫度對(duì)燃料油(或氣)流量的串級(jí)控制，如圖9-36所示。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)燃料油流量發(fā)生變化后，還未影響到爐出口溫度之前，其內(nèi)環(huán)即先進(jìn)行調(diào)節(jié)，以減小甚至消除燃料油(或氣)流量的擾動(dòng)，從而改善了控制質(zhì)量。

　　在某些特殊情況下，可組成爐出口溫度、爐膛溫度、燃料油流量的三個(gè)參數(shù)的串級(jí)控制系統(tǒng)，如圖9—37所示。但該方案使用儀表多，且整定困難。

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　　(3)爐出口溫度對(duì)燃料油(或氣)閥后壓力的串級(jí)控制? 加熱爐所需燃料泊量較少或其輸送管道較小時(shí)，其流量測(cè)量較困難，特別是應(yīng)用黏度較大的重質(zhì)燃料油時(shí)更難測(cè)量。一般來說，壓力測(cè)量較流量方便，因此可以采用爐出口溫度對(duì)燃料油(或氣)閥后壓力的串級(jí)控制，如圖9—38所示。

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　　該方案應(yīng)用較廣。采用該方案時(shí)，需要注意的是，如果燃料噴嘴部分堵塞，也會(huì)使閥后壓力升高，此時(shí)副控制器的動(dòng)作使閥門關(guān)小，這是不適宜的。因此，在運(yùn)行時(shí)必須防止這種現(xiàn)象發(fā)生。特別是采用重質(zhì)燃料油或燃料氣中夾帶著液體時(shí)更要注意。

　　(4)采用壓力平衡式控制閥(浮動(dòng)閥)的控制? 當(dāng)燃料是氣態(tài)時(shí)，采用壓力平衡式控制閥(浮動(dòng)閥)的方案頗有特色，如圖9—39所示。這里用浮動(dòng)閥代替了一般控制閥，節(jié)省了壓力變送器，且浮動(dòng)閥本身兼起壓力控制器功能，實(shí)現(xiàn)了串級(jí)控制。

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