[发明专利]一种原油加热炉温度的复合控制方法及其装置

权利要求书

1.一种原油加热炉温度的复合控制方法，其特征在于本方法在加热炉串级控制和支路温度平衡模型预测控制基础上，通过加热炉出口温度设定点调节器对炉出口温度设定值T_sp进行调节，调节方法基于常压塔的过汽化率VR并具体包括如下步骤：

(1)在每批次原油加工前，人工设定炉出口温度初始值T_sp0；

(2)将运行过程分为多个周期，每个周期结束后对常压塔的过汽化率VR检测并进行判断，若该周期内的过汽化率VR的平均值超限且常压塔最低侧线抽出量已达上限，则对炉出口温度设定值T_sp进行：

T_sp＝T_sp0+ΔT_sp

式中：ΔT_sp为微调量，为固定步长。

2.根据权利要求1所述的一种原油加热炉温度的复合控制方法，其特征在于该复合控制方法的具体步骤为：

(1)在监控计算机上设置工作参数，包括炉出口温度初始值T_sp0和支路温度偏差范围；

(2)设置加热炉支路温度平衡先进控制器的控制参数，包括采样周期、支路流量偏差上下限、支路温度偏差权重、支路流量变化权重；

(3)通过可编程逻辑控制器的输入模块采集实时值，包括炉出口温度值、炉膛温度值、燃料流量值、加热炉支路原油量值、支路温度值；

(4)分A、B两方面同时进行：

A：将炉出口温度与炉膛温度构成串级控制，计算出应增加或减少的加热炉的燃料流量；

B：建立支路温度与燃料流量关系的数学模型，采用模型预测控制方法计算出支路温度偏差；采用二次规划的方法优化计算出各支路的原油流量，优化计算时确保各支路的原油流量偏差在一定的范围以内；

(5)将步骤(4)计算得出的加热炉的燃料流量和各支路的原油流量输出并执行；

(6)将运行过程分为多个周期，每个周期结束后对常压塔的过汽化率VR检测并进行判断，若该周期内的过汽化率VR的平均值超限且常压塔最低侧线抽出量已达上限，则对步骤(1)所设定的炉出口温度设定值T_sp进行微调：

T_sp＝T_sp0+ΔT_sp

式中：ΔT_sp为微调量，为固定步长；

(7)基于微调后的炉出口温度设定值T_sp，返回步骤(3)，循环执行，直至本次加热炉控制结束。

3.根据权利要求1或2所述的任一种原油加热炉温度的复合控制方法，其特征在于所述周期为24h。

4.根据权利要求1或2所述的任一种原油加热炉温度的复合控制方法，其特征在于所述固定步长为1-2℃。

5.根据权利要求1或2所述的任一种原油加热炉温度的复合控制方法，其特征在于步骤(4)计算得出的加热炉的燃料流量和各支路的原油流量经可编程逻辑控制器的输出模块输出，通过调节加热炉各支路原油量调节阀和燃料量调节阀进行执行。

6.一种原油加热炉温度的复合控制装置，其特征在于，包括可编程逻辑控制器、各支路原油流量计、各支路温度计、炉出口温度计、炉膛温度计、炉燃料流量计、加热炉各支路原油量调节阀、燃料量调节阀和监控计算机；所述的可编程逻辑控制器包括模拟量输入模块、模拟量输出模块和CPU模块，其中：CPU模块分别与模拟量输入模块和模拟量输出模块相连；监控计算机和CPU模块相连；各支路原油流量计、各支路温度计、炉出口温度计、炉膛温度计、炉燃料流量计分别与模拟量输入模块相连；加热炉各支路原油量调节阀、燃料量调节阀分别与模拟量输出模块相连；所述的监控计算机上安装有加热炉支路温度平衡先进控制器以及加热炉出口温度设定点调节器。

7.根据权利要求6所述的一种原油加热炉温度的复合控制装置，其特征在于：所述的模拟量输入模块上设有若干输入端，加热炉各支路原油流量计、炉燃料流量计、各支路温度计、炉出口温度计、炉膛温度计通过各个输入端分别与模拟量输入模块相连。

8.根据权利要求6所述的一种原油加热炉温度的复合控制装置，其特征在于：所述的模拟量输出模块上设有若干输出端，加热炉各支路原油量调节阀、燃料量调节阀分别与模拟量输出模块相连。