一種常減壓爐的溫度控制設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種常減壓爐的溫度控制設(shè)備，屬于爐管溫度控制領(lǐng)域。設(shè)備包括：負荷控制設(shè)備、協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、多個流量控制器、多個流量調(diào)節(jié)閥、支路溫度均衡控制設(shè)備、燃料流量控制器、燃料流量調(diào)節(jié)閥和出口溫度控制設(shè)備；負荷控制設(shè)備與多個支路爐管的進料通道分別連接，負荷控制設(shè)備與協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)連接，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)與多個流量控制器分別連接，多個流量控制器與其所在支路爐管上的流量調(diào)節(jié)閥連接，多個流量控制器還與其所在的支路爐管連接，支路溫度均衡控制設(shè)備與多個支路爐管的出口分別連接，支路溫度均衡控制設(shè)備與協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)連接。本實用新型消除了各個支路爐管的耦合關(guān)系，提高了對常減壓爐的溫度進行控制的效果。
【專利說明】一種常減壓爐的溫度控制設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及爐管溫度控制領(lǐng)域，特別涉及一種常減壓爐的溫度控制設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]由于常減壓爐處理原料的處理量一般較大，所以為了使常減壓爐內(nèi)的原料受熱均勻，常減壓爐一般設(shè)計多個支路爐管。由于常減壓爐的燃料和送風(fēng)量不均衡會導(dǎo)致各個支路爐管內(nèi)原料吸收熱量不均衡，進而導(dǎo)致各個支路爐管的出口溫度不均衡，增加爐管結(jié)焦的可能性，以及縮短爐管的使用壽命，因此需要對常減壓爐的溫度進行控制，使常減壓爐的各個支路出口溫差最小，并接近常減壓爐的出口平均溫度。
[0003]目前，提供了一種常減壓爐的溫度控制設(shè)備，如圖1所示，該設(shè)備包括:支路溫度平衡計算模塊1、多個支路流量檢測儀表2、多個支路流量控制器3、多個支路流量調(diào)節(jié)閥4、多個支路出口溫度檢測儀表5、燃料流量檢測儀表6、燃料流量調(diào)節(jié)閥7、總出口溫度檢測儀表8和出口溫度預(yù)測模塊9。每個支路爐管包括一個支路流量檢測儀表2、一個支路流量控制器3、一個支路流量調(diào)節(jié)閥4和一個支路出口溫度檢測儀表5，針對于多個支路爐管中的任意一個支路爐管，該支路爐管的支路流量檢測儀表2的輸入端與該支路爐管的進料通道和支路流量控制器3分別連接，支路流量檢測儀表2的輸出端與支路溫度平衡計算模塊I連接，支路流量控制器3與支路流量調(diào)節(jié)閥4連接，支路流量調(diào)節(jié)閥4安裝在該支路爐管的進料通道上；支路出口溫度檢測儀表5的輸入端與該支路爐管的出口連接，支路出口溫度檢測儀表5的輸出端與支路溫度平衡計算模塊I連接?？偝隹跍囟葯z測儀表8的輸入端與爐管總出口連接，總出口溫度檢測儀表8的輸出端與出口溫度預(yù)測模塊9連接，出口溫度預(yù)測模塊9的輸出端和燃料口分別與燃料流量檢測儀表6的輸入端連接，燃料流量檢測儀表6的輸出端與燃料流量調(diào)節(jié)閥7連接，燃料流量調(diào)節(jié)閥7安裝在燃料支路通道上。支路溫度平衡計算模塊I根據(jù)支路流量檢測儀表2檢測的支路進料的流量和支路出口溫度檢測儀表5檢測的支路出口溫度，計算常減壓爐的出口平均溫度，并根據(jù)常減壓爐的出口平均溫度，將支路出口溫度轉(zhuǎn)換為流量；支路流量控制器3根據(jù)轉(zhuǎn)換的流量通過支路流量控制支路流量調(diào)節(jié)閥4，控制支路進料的流量，進而控制支路溫度的均衡。出口溫度預(yù)測模塊9根據(jù)進料流量、進料溫度、總出口溫度檢測儀表8檢測的總出口溫度、燃料流量設(shè)定值和燃料流量檢測儀表6檢測的燃料流量，計算燃料的流量，根據(jù)燃料的流量通過燃料流量調(diào)節(jié)閥7控制燃料的流量，進而控制常減壓爐的出口溫度，使常減壓爐的出口溫差最小并接近常減壓爐的出口平均溫度。
[0004]在實現(xiàn)本實用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:
[0005]在常減壓爐的負荷不變的情況下，當(dāng)一個支路爐管的進料流量發(fā)生變化時，會影響到其他支路的進料流量，使各支路之間存在嚴重的耦合關(guān)系，導(dǎo)致對常減壓爐的溫度進行控制的控制效果較差。
實用新型內(nèi)容[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實用新型提供了一種常減壓爐的溫度控制設(shè)備，所述常減壓爐的溫度控制設(shè)備包括:負荷控制設(shè)備、協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、多個流量控制器、多個流量調(diào)節(jié)閥、支路溫度均衡控制設(shè)備、燃料流量控制器、燃料流量調(diào)節(jié)閥和出口溫度控制設(shè)備，所述流量控制器的個數(shù)、所述流量調(diào)節(jié)閥的個數(shù)和支路爐管的個數(shù)相等；
[0007]所述負荷控制設(shè)備的輸入端與多個支路爐管的進料通道分別連接，所述負荷控制設(shè)備的輸出端與所述協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的輸入端連接，所述協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的輸出端與所述多個流量控制器的輸入端分別連接，所述多個流量控制器的輸出端與其所在支路爐管上的流量調(diào)節(jié)閥連接，所述多個流量調(diào)節(jié)閥分別安裝在其所在支路爐管的進料通道上，所述多個流量控制器的輸入端還與其所在的支路爐管連接，所述支路溫度均衡控制設(shè)備的輸入端與多個支路爐管的出口分別連接，所述支路溫度均衡控制設(shè)備的輸出端與所述協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的輸入端連接，所述出口溫度控制設(shè)備的輸入端與所述多個支路爐管的總出口連接，所述出口溫度控制設(shè)備的輸出端與所述燃料流量控制器的輸入端連接，所述燃料流量控制器的輸入端還與所述燃料通道連接，所述燃料流量控制器的輸出端與所述燃料流量調(diào)節(jié)閥連接。
[0008]其中，所述負荷控制設(shè)備包括:多個進料流量計和負荷存儲器，所述進料流量計的個數(shù)與所述支路爐管的個數(shù)相等；
[0009]所述多個進料流量計分別與所述多個支路爐管的進料通道連接，使一個進料流量計對應(yīng)一個支路爐管，所述多個進料流量計分別與所述負荷存儲器電連接；
[0010]所述多個進料流量計用于測量其所連接的支路爐管進料通道中的進料流量，并將測量的進料流量發(fā)送給所述負荷存儲器。
[0011]其中，所述協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)包括:采集器、存儲器、過濾器、安全溫度協(xié)調(diào)控制器和數(shù)據(jù)輸出口 ；
[0012]所述采集器與所述存儲器電連接，所述存儲器與所述過濾器電連接，所述過濾器與所述安全溫度協(xié)調(diào)控制器電連接，所述安全溫度協(xié)調(diào)控制器與所述數(shù)據(jù)輸出口電連接；
[0013]所述采集器用于采集所述負荷控制設(shè)備和所述支路溫度均衡控制設(shè)備中存儲的數(shù)據(jù)信息，并將采集的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給所述存儲器，所述存儲器用于將所述數(shù)據(jù)信息進行存儲，并將所述數(shù)據(jù)信息發(fā)送給所述過濾器，所述過濾器用于對所述數(shù)據(jù)信息進行過濾，并將過濾后的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給所述安全溫度協(xié)調(diào)控制器，所述安全溫度協(xié)調(diào)控制器用于根據(jù)所述過濾后的數(shù)據(jù)信息設(shè)置所述多個支路爐管的進料流量的設(shè)定值，并將所述多個支路爐管的進料流量的設(shè)定值發(fā)送給所述數(shù)據(jù)輸出口。
[0014]進一步地，所述協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)還包括:顯示模塊；
[0015]所述顯示模塊與所述數(shù)據(jù)輸出口電連接；
[0016]所述顯示模塊用于接收所述數(shù)據(jù)輸出口輸出的所述多個支路爐管的進料流量的設(shè)定值，并將所述多個支路爐管的進料流量的設(shè)定值進行顯示。
[0017]優(yōu)選地，所述顯示模塊為觸屏顯示器。
[0018]其中，所述支路溫度均衡控制設(shè)備包括:多個支路溫度傳感器和支路溫度存儲器，所述支路溫度傳感器的個數(shù)與所述支路爐管的個數(shù)相等；
[0019]所述多個支路溫度傳感器分別與所述多個支路爐管連接，使一個支路溫度傳感器對應(yīng)一個支路爐管，所述多個支路溫度傳感器分別與所述支路溫度存儲器連接；
[0020]所述多個支路溫度傳感器用于測量其所連接的支路爐管出口處的出口溫度，并將測量的出口溫度發(fā)送給所述支路溫度存儲器。
[0021]其中，所述出口溫度控制設(shè)備包括:出口溫度傳感器、出口溫度存儲器和處理器；
[0022]所述出口溫度傳感器與各個支路爐管的總出口連接，所述出口溫度傳感器與所述出口溫度存儲器電連接，所述出口溫度存儲器與所述處理器電連接；
[0023]所述出口溫度傳感器用于測量所述各個支路爐管的總出口處的總出口溫度，并將測量的總出口溫度發(fā)送給所述出口溫度存儲器，所述出口溫度存儲器將所述總出口溫度和自身存儲的預(yù)設(shè)出口溫度發(fā)送給所述處理器。
[0024]進一步地，所述設(shè)備還包括:安全監(jiān)督設(shè)備；
[0025]所述安全監(jiān)督設(shè)備與所述多個流量控制器分別連接；
[0026]所述多個流量控制器將與其所連接的流量調(diào)節(jié)閥的開度發(fā)送給所述安全監(jiān)督設(shè)備。
[0027]在本實用新型實施例中，在實現(xiàn)支路溫度均衡控制的同時，自動調(diào)整各個支路爐管的進料量，使進料總量緩慢趨向不變。本實用新型實施例提供的方案還進一步考慮了當(dāng)工藝要求改變負荷的情況，設(shè)計了負荷控制設(shè)備，使之能夠自動逐漸完成負荷的調(diào)整，減少操作人員的工作量和對常減壓爐的擾動，保證常減壓爐的平穩(wěn)操作，進一步保證了常減壓爐的平穩(wěn)運行，延長其運行時間，降低爐管結(jié)焦的可能性，從而提高常減壓爐的效率。支路溫度均衡控制方案充分考慮了系統(tǒng)穩(wěn)定的要求，以及存在的滯后性，支路溫度均衡控制的方案中逐步調(diào)節(jié)支路的進料流量，巧妙消除彼此間的耦合作用，在保證負荷調(diào)節(jié)量與負荷調(diào)節(jié)時間的前提下，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的一種常減壓爐的溫度控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2是本實用新型實施例一提供的一種常減壓爐的溫度控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3是本實用新型實施例一提供的一種負荷控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖4是本實用新型實施例一提供的一種協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖5是本實用新型實施例一提供的一種支路溫度均衡控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖6是本實用新型實施例一提供的一種出口溫度控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖7是本實用新型實施例一提供的一種常減壓爐的溫度控制設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0035]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。
[0036]實施例一
[0037]參見圖2，本實用新型實施例提供了一種常減壓爐的溫度控制設(shè)備，該常減壓爐的溫度控制設(shè)備包括:負荷控制設(shè)備1、協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)2、多個流量控制器3、多個流量調(diào)節(jié)閥
4、支路溫度均衡控制設(shè)備5、燃料流量控制器6、燃料流量調(diào)節(jié)閥7和出口溫度控制設(shè)備8，流量控制器3的個數(shù)、流量調(diào)節(jié)閥4的個數(shù)和支路爐管的個數(shù)相等；
[0038]負荷控制設(shè)備I的輸入端與多個支路爐管的進料通道分別連接，負荷控制設(shè)備I的輸出端與協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)2的輸入端連接，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)2的輸出端與多個流量控制器3的輸入端分別連接，多個流量控制器3的輸出端與其所在支路爐管上的流量調(diào)節(jié)閥4連接，多個流量調(diào)節(jié)閥4分別安裝在其所在支路爐管的進料通道上，多個流量控制器3的輸入端還與其所在的支路爐管連接，支路溫度均衡控制設(shè)備5的輸入端與多個支路爐管的出口分別連接，支路溫度均衡控制設(shè)備5的輸出端與協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)2的輸入端連接，出口溫度控制設(shè)備8的輸入端與多個支路爐管的總出口連接，出口溫度控制設(shè)備8的輸出端與燃料流量控制器6的輸入端連接，燃料流量控制器6的輸入端還與燃料通道連接，燃料流量控制器6的輸出端與燃料流量調(diào)節(jié)閥7連接。
[0039]其中，在進料負荷不變的情況下，支路溫度均衡控制設(shè)備5獲取各個支路爐管的出口溫度，并將各個支路爐管的出口溫度發(fā)送給協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)2 ;負荷控制設(shè)備I獲取各個支路爐管進料通道的進料流量，并將各個支路爐管的進料流量發(fā)送給協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)2 ;協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)2根據(jù)各個支路爐管的出口溫度和各個支路爐管的進料流量，調(diào)整各個支路爐管的進料流量，從而控制各個支路爐管的出口溫度均衡。
[0040]其中，出口溫度控制設(shè)備8獲取各個支路爐管的總出口溫度，根據(jù)各個支路爐管的總出口溫度，設(shè)定燃料流量控制器6的燃料流量設(shè)定值，出口溫度控制設(shè)備8將燃料流量設(shè)定值發(fā)送給燃料流量控制器6，燃料流量控制器6根據(jù)燃料流量設(shè)定值控制燃料調(diào)節(jié)閥7的開度，以使各個支路爐管的總出口溫度逐漸等于預(yù)設(shè)出口溫度。
[0041]其中，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)2根據(jù)各個支路爐管的出口溫度和各個支路爐管的進料流量，調(diào)整各個支路爐管的進料流量，從而控制各個支路爐管的出口溫度均衡的具體步驟可以分為如下(I) - (7)的步驟，包括:
[0042](I)、根據(jù)各個支路爐管的出口溫度，計算支路爐管的平均溫度；
[0043]具體地，將各個支路爐管的出口溫度相加，并將相加得到的數(shù)值除以支路爐管的個數(shù)，得到支路爐管的平均溫度。
[0044](2)、從各個支路爐管的出口溫度中，選擇出口溫度最大的第一支路爐管，以及選擇出口溫度最小的第二支路爐管；
[0045](3)、根據(jù)第一支路爐管的出口溫度、第一支路爐管的進料流量和支路爐管的平均溫度，計算第一支路爐管的流量調(diào)節(jié)值；
[0046]具體地，根據(jù)第一支路爐管的出口溫度、第一支路爐管的進料流量和支路爐管的平均溫度，按照如下公式(I)計算第一支路爐管的流量調(diào)節(jié)值；
【權(quán)利要求】
1.一種常減壓爐的溫度控制設(shè)備，其特征在于，所述常減壓爐的溫度控制設(shè)備包括:負荷控制設(shè)備、協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、多個流量控制器、多個流量調(diào)節(jié)閥、支路溫度均衡控制設(shè)備、燃料流量控制器、燃料流量調(diào)節(jié)閥和出口溫度控制設(shè)備，所述流量控制器的個數(shù)、所述流量調(diào)節(jié)閥的個數(shù)和支路爐管的個數(shù)相等； 所述負荷控制設(shè)備的輸入端與多個支路爐管的進料通道分別連接，所述負荷控制設(shè)備的輸出端與所述協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的輸入端連接，所述協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的輸出端與所述多個流量控制器的輸入端分別連接，所述多個流量控制器的輸出端與其所在支路爐管上的流量調(diào)節(jié)閥連接，所述多個流量調(diào)節(jié)閥分別安裝在其所在支路爐管的進料通道上，所述多個流量控制器的輸入端還與其所在的支路爐管連接，所述支路溫度均衡控制設(shè)備的輸入端與多個支路爐管的出口分別連接，所述支路溫度均衡控制設(shè)備的輸出端與所述協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的輸入端連接，所述出口溫度控制設(shè)備的輸入端與所述多個支路爐管的總出口連接，所述出口溫度控制設(shè)備的輸出端與所述燃料流量控制器的輸入端連接，所述燃料流量控制器的輸入端還與所述燃料通道連接，所述燃料流量控制器的輸出端與所述燃料流量調(diào)節(jié)閥連接。
2.如權(quán)利要求1所述的常減壓爐的溫度控制設(shè)備，其特征在于，所述負荷控制設(shè)備包括:多個進料流量計和負荷存儲器，所述進料流量計的個數(shù)與所述支路爐管的個數(shù)相等； 所述多個進料流量計分別與所述多個支路爐管的進料通道連接，使一個進料流量計對應(yīng)一個支路爐管，所述多個進料流量計分別與所述負荷存儲器電連接； 所述多個進料流量計用于測量其所連接的支路爐管進料通道中的進料流量，并將測量的進料流量發(fā)送給所述負荷存儲器。
3.如權(quán)利要求1所述的常減壓爐的溫度控制設(shè)備，其特征在于，所述協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)包括:采集器、存儲器、過 濾器、安全溫度協(xié)調(diào)控制器和數(shù)據(jù)輸出口 ； 所述采集器與所述存儲器電連接，所述存儲器與所述過濾器電連接，所述過濾器與所述安全溫度協(xié)調(diào)控制器電連接，所述安全溫度協(xié)調(diào)控制器與所述數(shù)據(jù)輸出口電連接； 所述采集器用于采集所述負荷控制設(shè)備和所述支路溫度均衡控制設(shè)備中存儲的數(shù)據(jù)信息，并將采集的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給所述存儲器，所述存儲器用于將所述數(shù)據(jù)信息進行存儲，并將所述數(shù)據(jù)信息發(fā)送給所述過濾器，所述過濾器用于對所述數(shù)據(jù)信息進行過濾，并將過濾后的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給所述安全溫度協(xié)調(diào)控制器，所述安全溫度協(xié)調(diào)控制器用于根據(jù)所述過濾后的數(shù)據(jù)信息設(shè)置所述多個支路爐管的進料流量的設(shè)定值，并將所述多個支路爐管的進料流量的設(shè)定值發(fā)送給所述數(shù)據(jù)輸出口。
4.如權(quán)利要求3所述的常減壓爐的溫度控制設(shè)備，其特征在于，所述協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)還包括:顯示模塊； 所述顯示模塊與所述數(shù)據(jù)輸出口電連接； 所述顯示模塊用于接收所述數(shù)據(jù)輸出口輸出的所述多個支路爐管的進料流量的設(shè)定值，并將所述多個支路爐管的進料流量的設(shè)定值進行顯示。
5.如權(quán)利要求4所述的常減壓爐的溫度控制設(shè)備，其特征在于，所述顯示模塊為觸屏顯示器。
6.如權(quán)利要求1所述的常減壓爐的溫度控制設(shè)備，其特征在于，所述支路溫度均衡控制設(shè)備包括:多個支路溫度傳感器和支路溫度存儲器，所述支路溫度傳感器的個數(shù)與所述支路爐管的個數(shù)相等；所述多個支路溫度傳感器分別與所述多個支路爐管連接，使一個支路溫度傳感器對應(yīng)一個支路爐管，所述多個支路溫度傳感器分別與所述支路溫度存儲器連接； 所述多個支路溫度傳感器用于測量其所連接的支路爐管出口處的出口溫度，并將測量的出口溫度發(fā)送給所述支路溫度存儲器。
7.如權(quán)利要求1所述的常減壓爐的溫度控制設(shè)備，其特征在于，所述出口溫度控制設(shè)備包括:出口溫度傳感器、出口溫度存儲器和處理器； 所述出口溫度傳感器與各個支路爐管的總出口連接，所述出口溫度傳感器與所述出口溫度存儲器電連 接，所述出口溫度存儲器與所述處理器電連接； 所述出口溫度傳感器用于測量所述各個支路爐管的總出口處的總出口溫度，并將測量的總出口溫度發(fā)送給所述出口溫度存儲器，所述出口溫度存儲器將所述總出口溫度和自身存儲的預(yù)設(shè)出口溫度發(fā)送給所述處理器。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括:安全監(jiān)督設(shè)備； 所述安全監(jiān)督設(shè)備與所述多個流量控制器分別連接； 所述多個流量控制器將與其所連接的流量調(diào)節(jié)閥的開度發(fā)送給所述安全監(jiān)督設(shè)備。
【文檔編號】C10G7/00GK203687664SQ201320850099
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】吳思東, 許立甲, 鄺煜, 李正斌, 張科偉, 余君蘭, 李正強, 呂秀榮, 李 誠, 王文新, 李全善, 林曉琳, 徐開慧, 焦陽 申請人:中國石油天然氣股份有限公司