重油汽化炉出口流量控制系统

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1、广西工业职业技术学院设计说明书课题名称：重油汽化炉出口流量控制系统设计组员：吴志强、吴雨冬.吴贵钟、杨家臣、黄远桂、欧庆明专业：过程控制仪表及装置班级：自动化1031起止日期：2011年10月25日〜2011年们月17日指导教师：秦宇广西工业职业技术学院设计说明书重油汽化炉出口流量控制系统摘要2一、工艺背景3二、流量自动控制系统方案的确3三、过程检测控制仪表选4四、总结9参考文献摘要本文是关于用过程控制的方法对重油气化炉进行控制，通过控制器（P1D）,使系统能根据生产负荷的需要，提供一定温度和流量的

2、裂化气，使得重油气化炉在安全经济的条件下运行，实现控制要求。此系统的监控清晰明确，能准确把握系统当前的运行情况，简化了系统监控的操作，减轻了个人的劳动强度；同时对现场的重要参数进行设定，保证了系统运行的可靠，将操作错误的影响减小到最低程度。该内容包括自动化控制方案的确定、仪表选型的原则、测量仪表的选用、调节阀口径的计算等内容。关键词：重油气化炉过程控制P1D仪表选型一、工艺背景重油主要是由各种碳氢化合物组成，大致分为烷桂、环烷桂和芳香炷三类，还含有少量的碳、氢、硫等几种元素组成，可用化学式CnHmS

3、r（n表示碳原子数，m表示氢原子数，r表示硫原子数）来表示，其中碳为85%〜88%,氢为11%〜13%；重油是一种比重指数为99.9的稠油，黏度大，在常温下基本不流动。在生产过程中必须把重油流量控制在一定的量；否则将造成重油过多、管道和气化炉的裂解速率降低，这将对产量和质量以及对设备的使用和维护造成不良的影响。现在所设计的自动控制系统是主要对气化炉的重油流量进行自动检测、报警和防护等，但因重油气化炉的特殊因素，所以我们设计的系统和所选的仪表耍有较高的可靠性和稳定性，必须有准、稳、快等特点。该气化炉是

4、合成气车间的原料储存和原料供应源，所以控制系统的工作止常与否，直接关系到合成车间原料的供应和生产的正常运行。二、流量自动控制系统方案的确定（一）流量控制系统方框图如下：设定值图A气化炉流量控制系统的方框图说明：a・操纵变量q：隔膜阀的开度；b・被控变量y：裂化气出口流量；c・扰动量f：管道的阻力。重油气化炉中的油蒸汽送入炉中时流量可能不符合工艺要求，同时因管道内阻力等因素导致气化炉中油蒸汽的流量不能保持在工艺要求之间，所以要通过隔膜阀的开度对重油的流量进行调节，这样就要设计流量控制系统。1、被控变量

5、y的确定由工艺背景得知重油是汽化炉工作产物的原料，它进入汽化炉的流量大小关系着汽化炉产物的质量的好坏，所以选择汽化炉的重油入口流量作为被控变量。2、操纵变量q的确定能使重油气化炉岀口产物发生变化并偏离期望值的因素有：油蒸汽流量、氧—蒸汽温度、氧一蒸汽回收管流量、氧一蒸汽流量温度、软水入口流量温度、重油入口温度流量、裂化气出口流量。在汽化炉中的温度会因加热燃料的产热值与环境的温度无法控制而导致不稳定，为了保证汽化炉产物的质量不受影响就耍随炉内温度的变化调整重油流量的进入，因此选择汽化炉炉内温度作为操纵

6、变量较为理想。3、控制过程描述重油气化炉炉内温度由一体化热电偶温度变送器（S）测量，当气化炉内温度因各种扰动而发生改变时，控制器接收到信号与设定值进行比较得出偏差，然后进行P1D运算，并发出控制信号对汽化炉入口的重油流量调节阀进行控制，增大或减小重油流量的进入，从而使气化炉的出口产物保持工艺要求值。三、过程检测控制仪表选用（一）仪表动力能源选择按现场安全考虑与工艺要求，此项目确定选用20到lOOkPa作为仪表动力源。（二）流量测量仪表选型一体型电磁流量计不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影

7、响；测量管内无阻碍流动部件，无压损，直管段要求较低测量介质：重油介质温度：0〜500°C安装方式：连接管道图B.XMPA-9000调节器确定选择：一体型电磁流量计型号为JCLD系列量程为2.83〜282.60m3/h精度等级±0.5%（三）PID智能调节器选择XMPA系列智能调节器型号为XMPA-9000PID调节器技术参数（四）显示仪表选择按工艺要求，整个检测需要有一个能正确指示、记录、运算、报警、精度可靠的监视系统，为减少成本的支出与减轻工作量，所以本项目选择的显示仪表为带指示、记录、运算、报警

8、、信号转换于一身的无纸记录仪。1、型号：JL-22A实时显示精度：误差小于土0.2%FS,追忆精度：误差小于土0・2%FS冷端误差：±2°C时钟精度:2S/Day2、输入信号直流电流：（4〜20）mA热电偶：K,S,R,B,N,E,J,T3、四通道无纸记录仪外供电源24VDC电源：用于给变送器供电，负载能力M50niA4、记录间隔：1秒至240秒，共分为8档：1/2/5/20/40/60/120/240S5、通讯接口（选择功能）RS485标准(RS232)可选Modb