2015年第36卷第1期
氮肥技术
串级控制及串级比值控制在硝酸等装置的应用
段煜洲杜明洋自珍龙
（中海油山东化学工程有限责任公司山东济南250000）
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摘要结合具体案例对串级控制系统及串级比值控制系统做了介绍，分别以确硝酸铵装置中反应器闪蒸槽液位与进管式反应器与参反应的液氨流量之间的串级控制系统及硝酸装置氨氧化反应中氧化炉温度与氢空比的审级比值控制系统关
例进行了分析。通过以上分析可以看出采用申级控制更有利于被控变量的稳定。关键词串级控制比值控制氨空比氨氧化炉
Cascade control and application of cascade ratio control in nitric acid unit
DUAN Yuzhou DU Ming-yang BAI Zhen-long
( CNOOC Shangdong Chemical Engineering Co., Ld., Jinan 250000, Shandong Province )
Abstract Combining concrete ease introduces caseade control system and caseade ratio eontrol system, respectively to the cascade contml system between ammonium nitrate unit reactor in the flash tank liquid level and the ammonia flow into the tubular reactor, cascade ratio eontrol system in nitric acid plant ammonia oxidation between oxidation stove temperature and the proportion of the ammonia and air is analyzed as an example. Through above analysis we can see that cascade control is more conducive to stability of controlled variable.
Keywordscascade control; ratio eontrol: proportion of the ammonia and air; ammonia oxidation stove
串级控制系统是由两个控制器串联组成的系统，通常称为主控制回路及副控制回路，且主回路控制器输出作为副回路控制器的设定值。在串级控制系统中操作变量不仅可以按照主环控制器的要求进行改变，而且可以通过副环控制器来克服操作变量自身的干扰。比值控制系统是为了保持两个流量值达到一定的比值关系.比值控制系统又分为单闭环比值控制系统和双闭环比值控制系统。单闭环比值控制系统是个开环回路，这种控制系统只可以保证两个流量比值的稳定，并不能保持两个流量的负荷稳定。多数情况下这种控制系统可以作为串级控制系统的副环回路，其余的工艺参数如温度、分析量的控制回路作为主环回路，构成串级比值控制系统。双闭环比值控制系统不仅可以使两个流量比值稳定，而且可以保持系统负荷稳定。但是结合具体工程实例有些工况下，有一方流量调节较为困难，或者实现成本较高，这种情况下就可以采用单闭环调节系统，
现对硝酸装置氨氧化反应中氧化炉温度与
氨空比的串级比值控制系统和硝酸铵装置氨、硝酸中和反应，中反应器闪蒸槽液位与进管式反应器与参反应的液氨流量之间的串级控制系统进行如下分析。
1氨、硝酸中和反应 1.1工艺流程(见图1)
《：
香式反应器
图1氨、硝酸中和反应工艺流程简图
贤家器
由氨蒸发器来的气氨经过滤、预热之后进人管式反应器，管式反应器内气氨与来自界区外的质量分数为60%的硝酸以一定比例发生反应生成硝酸铵，反应产物进人反应器闪蒸槽分离。