[发明专利]一种流化床温度控制方法和控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及化工、冶金和制造技术领域，尤其涉及一种流化床温度控制方法和控制装置。

背景技术

在化工生产过程中将大量固体颗粒悬浮于运动的流体之中，从而使颗粒具有流体的某些表观特征，这种流固接触状态称为固体流态化，即流化床。例如以过热氯甲烷为流化气在高温情况下与硅粉在流化床中进行反应，可生产出甲基氯硅烷混合物。

上述生产过程在流化床温度上升阶段，也即升温阶段，需要热量进行加热直至内部物料开始反应则应停止加热。在反应开始后，也即反应阶段，产生热量，此时需要维持固定反应温度。通常采用的做法是：反应开始阶段与待加热介质进行换热则可吸收反应产生热量、维持固定温度，此时无需额外冷量；但是随着反应程度加剧，当产生的过多反应热无法被换热介质带走时则需要提供额外冷量维持反应设定温度避免超温。鉴于上述复杂工艺过程，对流化床自动控制方案的设计和投用提出了很高的要求。

图1示出了现有技术中化工企业的操作流程，此方案由于只针对放热反应时的降温控制，所以不具备开车过程时需要加热的控制调节，无法在升温过程中投用，只有当反应平稳后才能投入自动。由于升温惯性作用，手动操作时波动一般在10度左右，有时甚至达到20度，距离2度的波动要求相差甚远；升温过程的人工操作使得操作人员劳动强度大、生产效率低、班组间操作差异大导致物耗和能耗上升、产品质量不稳定。

针对上述技术问题，现有技术并未给出解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种流化床温度控制方法和控制装置，实现流化床升温阶段内流化床温度的自动控制，减少操作人员劳动强度，提高生产效率，降低物耗、能耗且提升产品质量。

为了实现上述目的，本发明提供的方法包括以下步骤：确定流化床温度设定值，其中，流化床温度设定值包括多个温度值，每个温度值对应流化床升温阶段内的一个时间点，各个温度值随时间点的时间增长而增大；按照第一参数组设定流化床床温控制器和换热介质温度控制器的控制参数；测量流化床温度实际值和换热介质温度实际值；流化床当前对应的流化床温度设定值、当前流化床温度实际值和当前流化床床温控制器的控制参数，计算得到流化床床温控制器的输出值，根据计算得到的流化床床温控制器的输出值、当前换热介质温度实际值和当前换热介质温度控制器的控制参数，计算得到换热介质温度控制器的输出值；以及控制温控介质的调节阀开度，以使换热介质温度控制器的输出值为计算得到换热介质温度控制器的输出值。

进一步地，流化床温度设定值还包括流化床反应阶段的流化床反应温度，在控制温控介质的调节阀的开度之前，该方法还包括：判断计算得到换热介质温度控制器的输出值是否大于或等于第一阈值；若计算得到换热介质温度控制器的输出值大于或等于第一阈值，将流化床床温控制器和换热介质温度控制器的控制参数由第一参数组调节至第二参数组。

进一步地，控制温控介质的调节阀开度包括：若计算得到换热介质温度控制器的输出值小于第一阈值，则执行第一预定控制动作以控制热导热油的调节阀开度；若计算得到换热介质温度控制器的输出值大于或等于第一阈值且小于第二阈值，则执行第二预定控制动作以控制换热介质的调节阀开度，其中，第二阈值大于第一阈值；以及若计算得到换热介质温度控制器的输出值大于或等于第二阈值，则执行第三预定控制动作以控制油冷介质的调节阀开度。

进一步地，执行第一预定控制动作以控制热导热油的调节阀开度的步骤具体为：将热导热油的调节阀开度由100％关至0％；执行第二预定控制动作以控制换热介质的调节阀开度的步骤具体为：将换热介质的调节阀开度由0％开至100％；执行第三预定控制动作以控制油冷介质的调节阀开度的步骤具体为：将油冷介质的调节阀开度由0％开至100％。