[发明专利]加热炉支路温度均衡与加热炉负荷控制的方法

摘要

加热炉支路温度均衡与加热炉负荷控制的方法，属于石化行业加热炉控制领域，其特征在于该方法是在一个由加热炉各控制站组成的分布式控制系统DCS、一个数据通讯服务器OPC以及一个信息管理中心的APC服务器通过以太网构成的网络控制系统中实现的，根据各支路炉管所需调整的进料分配量来调整各支路进料流量控制器的设定值，使各支路炉管出口温度接近相等，实现均衡控制；并在此基础上，在负荷改变时根据负荷调整量、调整时间得到各次调整速度，据此得到各次调整时需支路炉管进行的比例系数，来自动分段调整各支路炉管进料流量控制器的设定值，据此实现总负荷调整。本发明实现了加热炉长时间内的稳定平衡控制，保证了炉出口温度均衡性。

主权项

加热炉支路温度均衡与加热炉负荷控制的方法其特征在于：是在一个由加热炉各控制站组成的分布式控制系统DCS、一个数据通讯服务器OPC以及一个信息管理中心的先进控制APC服务器共同构成的网络控制系统中实现的，其中：所述分布式控制系统DCS由多个控制站分布组成；所述的OPC服务器通过工业以太网与所述分布式控制器DCS相连，从所述分布式控制器DCS上采集数据信息；所述APC服务器通过工业以太网与所述OPC服务器相连，从所述的OPC服务器上获取数据信息，根据所述的数据信息输出参数；所述的OPC服务器，通过工业以太网从所述的APC服务器上获取参数，并将所述的参数通过工业以太网传送至所述的分布式控制系统DCS中，所述加热炉支路温度均衡与加热炉负荷控制方法依次按以下步骤实现：步骤（1）在加热炉负荷不变条件下，加热炉支路温度均衡：步骤（1.1）加热炉各支路炉管的温度传感器把所在支路炉管的出口温度T经以太网按TCP/IP协议输入到所述OPC服务器；步骤（1.2）加热炉各支路炉管的进料流量计把所在支路炉管的进料流量Fn按步骤（1.1）所述方法输入到所述OPC服务器；步骤（1.3）所述APC服务器从所述OPC服务器中收到步骤（1.1）~步骤（1.2）的测量数据后，按以下步骤进行加热炉各支路温度的均衡控制：步骤（1.3.1）计算出各支路炉管的平均出口温度T0；步骤（1.3.2）找出所有支路炉出口温度中的最大值Tmax与最小值Tmin，以及最大出口温度炉管的进料流量FT.max；步骤（1.3.3）按下式计算所述最大出口温度的炉管的流量调节值a： a = F T . max 10 T max ( T max - T 0 ) 若：a>0.06FT.max，则取a=0.06FT.max；步骤（1.3.4）计算所述最大出口温度的炉管与最小出口温度的炉管各自所对应的流量控制器的设定值：所述最大出口温度的炉管所对应的流量控制器的调节后的进料流量设定值为FT.max.SV+a；所述最小出口温度的炉管所对应的流量控制器的调节后的进料流量设定值为FT.min.SV‑a，FT.min为最小出口温度的炉管的进料流量；步骤（1.3.5）所述APC服务器把计算的新值FT.max.SV+a、FT.min.SV‑a通过所述OPC服务器送入所述的分布式控制系统DCS中，分别作为最大出口温度的炉管与最小出口温度的炉管各自所对应的流量控制器的设定值。步骤（1.4）重复步骤（1.1）~步骤（1.3），直到支路炉管中的最大出口温度与所述平均温度T0的偏差小于2°C，同时要满足以下条件：支路流量控制器的设定值上限为当前进料总流量的1.1倍，下限为当前进料总流量的0.9倍；步骤（2）所述APC服务器从所述OPC服务器中测得加热炉的设定负荷发生变化时，所述APC服务器依次执行以下加热炉的负荷控制步骤：步骤（2.1）通过由继电器开关电路构成的协调装置自动切断支路温度均衡控制的调节；步骤（2.2）设定：总负荷的调整量Δh和期望的过渡时间Δs，按下式得到所述总负荷的调整速度v：v=Δh/Δs，Δs：单位为秒步骤（2.3）按下式计算每次调整负荷时分配到所述各支路炉管中进料的比例系数kn： k n = F n . PV / Σ n = 1 N F n . PV 其中，Fn.PV为控制器控制下所述各支路炉管的实际进料量，n=1,2,…，N，N为加热炉的炉管个数；步骤（2.4）按下式计算所述各支路炉管进料流量控制器的进料流量设定值的改变量Δhn：Δhn=kn*v步骤（2.5）按下式计算每次调整加热炉负荷时，各支路炉管流量控制器的设定值Fn′.SV:Fn′.SV=Fn.SV+Δhn，其中：n=1,2,…,NFn.SV为所述各支路炉管的流量控制器在每次调整前的进料量设定值，Fn′.SV为每次调整后的进料量设定值；步骤（2.6）所述APC服务器把所述的各支路炉管流量控制器的设定值Fn′.SV， n=1,2,…,N通过所述OPC服务器送入所述的分布式控制系统DCS中，作为各支路炉管进料流量控制器的设定值。步骤（2.7）重复步骤（2.3）~步骤（2.6），直至达到加热炉总负荷的调整量Δh为止。