第53卷第2期 2017年4月
石油化工自动化
AUTOMATION IN PETRO-CHEMICAL INDUSTRY
偏心孔板在加热炉出口控制中的应用
王宁
（中国石化工程建设有限公司，北京100101）
Vol.53,No.2 April，2017
摘要：介绍了加热炉出口审级控制系统，并针对重沸炉出口温度控制方案不能很好地满足窄留分物料的控制需求，在设计上
采用一种偏心孔板流量控制方案，介绍了该审级系统的构成、并建模，同时介绍了计算公式，举出了设计应用实例，关键调：偏心孔板审级控制加热炉两相流体
中图分类号：TP273
文献标志码：B
文章编号：1007-7324(2017)02000904
Application of Eccentric OrificePlatein Outlet Control of Heating Furnace
Wang Ning
(Sinopec Engineering Incorporation,Beijing,100101,China)
Abstracts: The cascade control system of heating furnace outlet is introduced. Aiming at problem that outlet temperature control scheme of reboiling furnace can't meet control requirement of narrow fractions well, an eccentric orifice flow control scheme is adopted in design. The structure of cascade system is introduced with model constructed, Calculation formula is introduced, Application example of design is listed.
Key words: cccentric orifice; cascade control; heating furnace; two-phase fluid
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。 1
加热炉的串级控制方案
在石油化工和炼油广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。
炉出口温度对炉膛温度的串级控制 1.15
炉出口温度对炉温度的串级控制方案如
万方数据
图1所示。当受到燃料的压力、热值、烟窗拍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腺温度时，就迅速采取控制手段，这将显著改善控制质量。
&
燃料油
出料进料
图1
炉出口温度对炉腹温度的串级控制方案示意
稿件收到日期：2016-09-27，修改稿收到日期：2016-12-27 作者简介：王宁(1980-），男，2008年毕业于北京化工大学自动化专业，获硕士学位，现工作于中国石化工程建设有限公司仪表自控室，从事石油化工自动化工程设计工作，任工程师，