延迟焦化加热炉出口温度控制

1、加热炉有哪几部分组成及结构？

加热炉由辐射室、对流室、燃烧器、烟道及烟囱、弯头及弯头箱、炉墙和钢架，还有一些辅助设备组成。横管立式方箱加热炉、单排双面辐射

炉子材料：Cr9Mo

热量利用分配： 辐射占70—80% 对流占20—30% 热量损失10% 2、加热炉的作用原理是什么？

瓦斯或油在炉内经过燃烧放出热量，在辐射室主要通过辐射，在对流室主要通过烟气对流，把热量传递给炉管，炉管通过传导和对流把热量传递给管内物料。 3、燃烧情况及怎样调节

燃烧完全，炉膛明亮，烧燃料气时火焰呈兰白色，烧燃料油时火焰呈黄白色。各火嘴火

焰大小一样，互不干扰，做到多火嘴，短火焰、齐火苗。火焰不扑炉管，烟囱冒出的烟无色，从仪表盘上看出口温度记录曲线近似于直线，波动范围±1℃。炉子声音为轰轰的均匀声。以上现象说明炉子是烧得好的。 ①火焰发飘、轻而无力是什么原因？

火焰发飘、轻而无力原因是空气量不足，应开大一、二次风门。 ②炉壁内颜色过于暗，并且烟很多，如何调节？

在观察炉膛颜色时，很暗，说明燃烧不充分，烟很多，说明烟囱抽力太小和炉内空气量

小。此时应适当开大风门或烟道挡板。

③火焰呈黄红色，

摘要..............................................................III Abstract...........................................................IV 第一章 引言.........................................................1

1.1 冶金行业中常见的加热炉 ......................................1 1.2 环形加热炉的现状 ............................................1 1.3 加热炉的结构及工作方式 ......................................2 第二章 环形加热炉的工艺.............................................4

2.1 工艺特点及流程 ..............................................4

2.1.1 工艺特点..........................

名称 介质 入炉温度 出炉温度 热负荷 效率

减压炉 闪底油 265 388 5.55MW 92% 第一节加热炉检查

1、检查炉膛内的耐火材料是否符合要求，检查基础有无下沉，有无裂缝，炉体内耐火砖缝；

2、检查炉墙砌筑（砖缝、水平度、垂直度、表面凹凸不平度等）情况和保温质量是否符合要求，并按油品名称介质方向进行标识。 3、检查火咀、烟道挡板、防爆门、看火窗、回弯头箱门及一、二次风门等是否齐全好用，烟道仪表指示开度与实际开度是否相符。 4、检查加热炉辐射管，无对焊接口。

5、检查燃烧器喷嘴是否畅通、开孔率是否符合要求、喷射角度是否准确、长明灯是否安装良好。

6、检查加热炉炉管支架和吊架是否符合要求，防爆门和看火窗设计是否规范。目测加热炉炉管是否平齐、炉管外壁是否有不该有的耐火材料。 7、炉膛消防蒸汽及吹扫蒸汽设置是否合理。

8、检查所属的紧急放空设施、瓦斯阻火器、瓦斯分液罐、流量计是否齐全好用。 9、检查炉膛内各温度测量点的位置与热偶长度是否与设计条件相符，数量是否齐全。

检查炉管、回弯头、堵头、顶丝管板吊架、导向支撑的材质和安装情况，焊缝质量是否符合要求，试压是否合格。

10、检查并调试好烟道挡板的开度。

11、检查加热炉

加热炉优化控制技术

一、开发背景

加热炉是石化企业重要的生产工艺设备，也是企业消耗燃料的主要设备。炼油企业的总能耗约占原油处理量的8%，其中，加热炉的燃料能耗约占炼油厂总能耗的30%~50%。加热炉的节能降耗是炼油厂节能工作的重要课题，提高加热炉的热效率，对于降低炼油厂的能耗、降低炼油生产成本、提高经济效益是密切相关的。

加热炉又是一个较为复杂的系统，其运行热效率受到诸多因素的影响。比如加热炉设计、设备状况、燃烧调整、工艺操作、运行负荷等。加强管理提高现场操作技能，是提高热效率重要途径，但最后仍需要立足于新装备、新技术、新工艺的应用，才能进一步长周期、比较稳定的提高效率、实现节能降耗的目标。 加热炉的操作，很大程度上依赖于现场管理和现场操作，比如燃烧器的调风门、雾化蒸汽调节、吹灰器的控制、自动点火的控制等。能够远程控制的，应当包括介质出口温度的控制、氧含量的控制、负压的控制。而目前真正能实现自动控制的，只有出口温度与燃料阀位的闭环控制。这种依赖于个人操作技能的操作方式，决定了加热炉的运行水平必然是参差不齐的，这样的技术现状与当前提倡的节能降耗、建设节约型社会的要求是有差距的。2002年，在济南召开的中国石化炼化企业加热炉工作会议上，与会专家认为

1 概述

1.1 前言

本操作手册为整个系统的操作说明，上岗操作人员上岗前请详细阅读本手册及有关仪表说明书。

1.2系统简介

加热炉系统包括加热炉炉体、燃烧器等设备和燃烧系统、自动控制系统等部分。

加热炉本体由多根立柱支撑，炉本体自挪娥、塑垂段及逛堕度城。下部辐射段为圆筒形，炉管采用多头并联立管；中部对流段采用横向列管结构，靠近辐射段的换热管采用光管，其余选用翅片管结构；对流段上方设计带翻板的烟囱，通过控制翻板可调节炉膛压力。辐射段底部炉底安装三台燃烧器。

燃烧系统由燃烧器、燃料管线、燃气放空管线、灭火管线、氮气置换吹扫管线组成。燃烧器为自然通风型燃气燃烧器；燃料管线分为主燃料输送管线和长明灯燃料输送管线；烟风系统采用自然通风给燃烧器供风。

加热炉自动控制系统包括点火控制、负荷调节控制、炉膛负压控制及安保联锁控制等。通过控制点火步骤保证加热炉安全点炉，通过物料出口温度控制燃料流量实现加热炉负荷自动调节，通过炉膛负压测点和烟囱翻板阀实现炉膛负压调节，在点炉及运行中可以通过操作画面实现直观显示相关参数，通过对敏感测点监控实现安保联锁控制保证加热炉设备安全。

2 功能及技术特征

2.1工艺系统 2.1.1工艺系统简介

加热炉燃烧工艺系统流程

目录

一、 工艺介绍 .................................................................................. 2 二、功能的设计 ................................................................................ 4 三、实现的情况以及效果 ................................................................ 6

一、工艺介绍

在钢厂中轧钢车间在对工件进行轧制前需要将工件加热到一定

的温度，如图1表示其中一个加热段的温度控制系统。在图中采用了6台设有断偶报警的温度变送器、3台高值选择器、1台加法器、1台PID调节器和1台电器转换器组成系统。

利用阶跃响应便识的，以控制电流为输入、加热炉温度为输出的系统的传递函数为：

温度测量与变送器的传递函数为：

由于，因此，上式中可简化为：

在实际的设计控制系统时，首先采用了常规PID控制系统，但

控制响应超调量较大，不能满足控制要求。

广西工业职业技术学院

设计说明书

课题名称：

姓 名：

专 业：

班 级：

起止日期

指导教师： 加热炉温度控制系统设计

吴雨冬

过程控制

自动化1031

2011年12月 1日～2011年 12月30日

黎鸿坤

广西工业职业技术学院

设计说明书

题目： 加热炉温度控制系统设计

目 录

前言 ………………………………………………………1 第一章 设计的目的及意义…………………………………2 第二章 控制系统工艺流程及控制要求……………………2

2.1 生产工艺介绍 2.2 控制要求

第三章 总体设计方案………………………………………3

3.1 系统控制方案 3.2 系统结构和控制流程图

第四章 控制系统设计………………………………………5

4.1 系统控制参数确定

第五章 控制仪表的选型和配置……………………………6

5.1一体化温度变送器 5.2 DX2000型无纸记录仪

5.3 调节器 5.4 执行器

5.5 电/气阀门定位器ZPD-01 5.6 安全栅 5.7 配电器

5.8 薄膜气动调节阀ZMBS-16K

第六章 联锁保护……………………………………………11 第七章 系统控制接线图…………

加热炉

1.简述管式加热炉的工艺原理及其特点。

答：管式加热炉是炼油化工企业的重要设备之一，它是利用燃料与空气以适当的比例混合进入炉膛内燃烧，通过辐射和对流的烟气传热，来加热炉管中流动的油品，使其达到工艺规定的温度，以供给原油或油品在进行分馏、裂解或反应等加工过程中所需的热量，保证生产正常进行。管式加热炉的加热方式与其它加热方式相比，其主要特点是：加热温度高(可达1000℃左右)，传热能力大和便于操作管理。

2.炼厂中圆筒炉的基本构造及特点。

答: ① 圆筒炉主要是由圆筒体的辐射室和长方形的对流室和烟囱组成。辐射室(炉膛)外壳是钢板圆筒体，内衬有耐火砖, 筒体下部有底板, 底板上还装有多个向上燃烧的火嘴，辐射管沿炉膛周围立式排成一圈。对流室在圆筒上部, 对流管为横排, 为了提高对流管的传热效率, 对流管外面还可以焊有钉头和翅片。钢制烟囱在对流室上，并装有烟道挡板，可以调节风量。

② 圆具有结构简单、紧凑、占地面积小、投资省、施工快、热损失少等优点。由于圆筒炉的炉墙面积与炉管的表面积的比例较其它炉型低，炉墙的再辐射作用相应减弱了, 故其炉管表面积热强度较其它炉型低。另外, 立管用机械除焦困难，所以圆筒炉适用于油品的纯加热。

3.加热炉炉管的材质

加热炉标准操作

一、加热炉概述

1、概述

在一个有衬里的密闭体内设置有大量的相互连接的优质或合金无缝钢管，被加热介质在一连串的无缝钢管内以高流速通过，燃料在密闭体内燃烧产生高温烟气，高温烟气通过辐射、对流和传导把热量传给被加热介质，把被加热介质加热到生产工艺规定的温度或完成一定的化学反应深度；这类设备称为加热炉。

2、本车间所有加热炉

本车间共有加热炉7台，一套制氢原料气预热炉、一套制氢转化炉、一套加氢反应炉、一套加氢分馏炉、二套制氢原料气预热炉、二套制氢转化炉、二套加氢反应炉。其中一套制氢转化炉和二套制氢转化炉为顶烧炉。

二、 烘炉操作

1 烘炉目的

新建加热炉内部衬里等耐火材料含有较多的自然水和结晶水，不经过烘炉而直接使用，温升较快，容易导致衬内及耐火材料开裂和脱落。通过烘炉，脱除衬里中自然水和结晶水，以增加加热炉炉墙强度和使用寿命。 2 烘炉应具备的条件

2.1加热炉各部分施工验收合格 2.2耐火烧注料均按规定进行了养生

2.3炉墙在环境温度下（25～40℃）自然干燥 72小时以上 2.4加热炉经水压试验，各相关系统已经吹扫、置换完毕 2.5鼓风机、引风机经验收及单机试运合格 2.6经有关人员联合检查，确认具备烘炉条

加热炉电气描述

一．概述

棒材生产线设计年产量为80万吨。需配备加热炉一座，燃料为高炉煤气，钢坯规格为(165×165)～(200×200)mm，双排料长度：5500～6000mm，单排料长度：12000mm。

炉子额定产量为：冷装150t/h(165×165 双排料)、热装170t/h (165×165 单排料)。

1．加热炉工艺过程简述

上料辊道区设有检测元件对钢坯进行检测。加热炉区检测元件布置示意见下图。采用两个光电管F1、F2进行测长。来自上料台架的钢坯经过测长装置检测，超长或弯曲过大等不合格的钢坯由剔出装置推移到辊道一侧的收集台架上，合格钢坯经辊道式电子称量装置称重后即准备装炉。称重信号即送至加热炉PLC。 出炉辊道 上料台架 F4 加热炉