加热炉的单回路控制方案

    (1)扰动分析  加热炉的最主要控制指标往往是工艺介质的出口温度，此温度为控制系统的被控变量，而操纵变量为燃料油或燃料气的流量.对于不少加热炉来说，温度控制指标要求相当严格，例如允许波动范围±(1—2)℃。影响炉出口温度的扰动因素有:工艺介质进料的流量、温度、组分，燃料方面有燃料油(或气)的压力、成分(或热值)、燃料油的雾化情况，空气过量情况，喷嘴的阻力，烟囱抽力等。在这些扰动因素中有的是可控的，有的是不可控的。为了保证炉出口稳定，对扰动应采取必要的措施。

    (2)单回路控制系统的分析  图9-1-9为某一燃油加热炉控制系统示意图，其主要控制系系统是以炉出口温度为被控变量、燃料油流量为操纵变量组成的单回路控制系统。其他辅助控制系统有:

    1)进人加热炉工艺介质的流量控制系统。如图中FC控制系统;

    2)燃料油总压控制，总压控制一般调回油量，如图中P1C控制系统;

3)采用燃料油时，还需加人雾化蒸汽(或空气)，为此设有雾化蒸汽压力控制系统，如图中P2C控制系统，以保证燃料油的良好雾化。

    采用雾化蒸汽压力控制系统后，在嫩油压力变化不大的情况下是可以满足雾化要求的，目前炼厂中大多数采用这种方案。假如燃料油压变化较大时，单采用雾化蒸汽压力控制就不能保证燃料油得到良好的雾化，可以采用如下控制方案:

    1)根据燃料油阀后压力与雾化蒸汽压力之差来调节雾化蒸汽，即采用压差控制，如图9-1-10所示。

2)采用燃料油阀后压力与雾化蒸汽压力比值控制，如图9-1-11所示。

    采用上述两种方案时，只能保持近似的流量比，还应注意经常保持喷嘴、管道、节流件等通道的畅通，以免喷嘴堵塞及管道局部阻力发生变化，引起控制系统的误动作。此外，也可采用二者流量的比值控制，则能克服上述缺点，但所用仪表多且重油流量测量困难。

    采用单回路控制系统往往很难满足工艺要求，因为加热炉需要将工艺介质(物料)从几十度升温到数百度，其热负荷很大。当燃料油(或气)的压力或热值(组分)有波动时，就会引起炉出口温度的显著变化。采用单回路控制时，当加热量改变后，由于传递滞后和测量滞后较大，控制作用不及时，而使炉出口温度波动较大，满足不了工艺生产要求.因此单回路控制系统仅适用于下列情况：

    1)对炉出口温度要求不十分严格;

    2)外来扰动缓慢而较小，且不频繁;

    3)炉膛容量较小，即滞后不大。

本文来自：智能气体流量计  http://www.abg.cc