偏心孔板流量计在加热炉出口控制中的应用

　　在炼油化工生产中常见的加热炉是管式加热炉，可分为箱式、立式和圆筒炉三大类。对于加热炉，工艺介质受热升温或同时进行气化，其温度的高低会直接影响后一工序的操作工况和产品质量。

　　因此，在以加热炉为塔底热源的分馏塔控制中，中国均采用控制加热炉出口温度的方法。处理馏分范围很宽的物料时，因加热炉出口物料气化率和热负荷的变化会导致炉出口温度有一定的变化，所以这种控制方案是可行的。但对于重整装置的预分馏塔、汽提塔和稳定塔等处理窄馏分物料的分馏塔来说，只有重沸炉出口气化率和热负荷变化很大时，才会引起炉出口温度很小的改变，也就是说，重沸炉出口温度不能灵敏地反应气化量和加热炉供热量的多少。因而，采用传统的温度控制方式并不能得到理想的控制效果偏心孔板流量计在加热炉出口控制中的应用。

　　１加热炉的串级控制方案在石油化工和炼油厂中的加热炉大多采用串级控制系统。加热炉的串级控制方案，由于干扰因素以及炉子型式不同，可以选择不同的副参数，主要有炉出口温度对炉膛温度的串级控制；炉出口温度对燃料流量的串级控制；炉出口温度对燃料阀后压力的串级控制。

　　１．１炉出口温度对炉膛温度的串级控制炉出口温度对炉膛温度的串级控制方案如图１所示。当受到燃料的压力、热值、烟囱抽力等干扰因素作用后，首先会影响炉膛温度的变化，接着再影响到炉出口温度，而前者滞后远小于后者。采用炉出口温度对炉膛温度串级控制后，就把原来滞后的对象一分为二，副回路起超前作用，能使这些干扰因素在影响到炉膛温度时，就迅速采取控制手段，这将显著改善控制质量。
 

　　图１所示控制方案对下述情况更为有效：

　　１）热负荷较大而热强度较小的情况，即不允许炉膛温度有较大波动，以免影响设备。

　　２）当主要干扰是燃料的热值变化，即组分变化的情况，其他串级控制方案的内环无法感受。

　　３）在同一个炉膛内有２组炉管，同时加热２种物料的情况。此时虽然仅控制１组温度，但另１组亦较平稳。

　　由于把炉膛温度作为副参数，因而采用该种方案时还应注意：应选择有代表性的炉膛温度检测点，而且反应要快，然而该类检测点选择困难，特别是对圆筒炉；为了保护设备，炉膛温度不应有较大波动，所以在参数整定时，对于副控制器不应整定的过于灵敏，且不加微分作用；由于炉膛温度较高，测温元件及其保护套管材料必须要耐高温。

　　１．２

　　炉出口温度对燃料流量的串级控制一般情况下虽然对燃料压力进行了控制，但在操作过程中，如发现燃料流量的波动成为外来主要干扰因素时，则可以考虑采用炉出口温度对燃料流量的串级控制，如图２ａ）所示。该种方案的优点是当燃料流量变化后，还未影响到炉出口温度之前，其内环即先进行调节，以减小甚至消除燃料流量的干扰，从而改善控制质量。在某些特殊情况下，可组成炉出口温度、炉膛温度、燃料流量的３个参数的串级控制系统，如图２ｂ）所示，但该方案使用仪表多，且整定困难。

　　１．３

　　炉出口温度对燃料阀后压力的串级控制若加热炉所需燃料流量较少或其输送管道较小时，其流量测量较困难，特别是当采用黏度较大的重质燃料油时更难测量。一般来说，压力测量较流量方便，因而可以采用炉出口温度对燃料阀后压力的串级控制，如图３所示。

　　该方案应用较广，采用该方案时，需要注意的是：如果燃料喷嘴部分堵塞，也会使阀后压力升高，此时副控制器的动作使阀门关小，这是不适宜的。因此，在运行时必须防止这种现象发生，特别是采用重质燃料油或燃料气中夹带液体时更要注意。