(二) 加熱爐安全串級控制系統

　　為了改善控制品質，滿足生產的需要，石油化工和煉油廠中的加熱爐大多采用串級控制系統。加熱爐的串級控制的形式，主要有以下幾種：

　?、贍t出口溫度對爐膛溫度的串級控制；

　?、跔t出口溫度對燃料油(或氣)流量的串級控制；

　?、蹱t出口溫度對燃料油(或氣)閥后壓力的串級控制；

　?、懿捎脡毫ζ胶馐娇刂崎y(浮動閥)的控制。

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　　(1)爐出口溫度對爐膛溫度的串級控制? 該控制方案如圖9—35所示。當受到擾動因素例如燃料油(或氣)的壓力、熱值、煙囪抽力等作用后，首先將反映滬膛溫度的變化，以后再影響到爐出口溫度、而前者滯后遠較后者小。根據某廠測試。前者僅為3rain，而后者長達15min。采用爐出口溫度對爐膛溫度串級后，就把原來滯后的對象一分為二，副回路起超前作用，能使這些擾動因素一影響到爐膛溫度時，就迅速采取控制手段，這將顯著改善控制質量。

　　這種串級控制方案對下述情況更為有效。

　?、贌嶝摵奢^大，而熱強度較小。即不允許爐膛溫度有較大波動，以免影響沒備。

　　②當主要擾動是燃料油或氣的熱值變化(即組分變化)時，其他串級控制方案的內環無法感受。

　?、墼谕粋€爐膛內有兩組爐管，同時加熱兩種物料。此時雖然僅控制一組溫度，但另一級亦較平穩。

　　由于把爐膛溫度作為副變量，因此采用這種方案時還應注意下述幾個方面。

　?、賾x擇有代表性的爐膛溫度檢測點，而且要反應快。但選擇時較困難，特別對圓筒爐。

　　②為了保護設備，爐膛溫度不應有較大波動，所以在參數整定時，對于副控制器不應整定得過于靈敏，且不加微分作用。

　?、塾捎跔t膛溫度較高，測溫元件及其保護套管材料必須耐高溫。

　　(2)爐出口溫度對燃料油(或氣)流量的串級控制? 一般情況下雖然對燃料油壓力進行了控制，但在操作過程中，發現燃料流量的較小波動或為外來主要擾動因素時，則可以考慮采用爐出口溫度對燃料油(或氣)流量的串級控制，如圖9-36所示。這種方案的優點是當燃料油流量發生變化后，還未影響到爐出口溫度之前，其內環即先進行調節，以減小甚至消除燃料油(或氣)流量的擾動，從而改善了控制質量。

　　在某些特殊情況下，可組成爐出口溫度、爐膛溫度、燃料油流量的三個參數的串級控制系統，如圖9—37所示。但該方案使用儀表多，且整定困難。

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　　(3)爐出口溫度對燃料油(或氣)閥后壓力的串級控制? 加熱爐所需燃料泊量較少或其輸送管道較小時，其流量測量較困難，特別是應用黏度較大的重質燃料油時更難測量。一般來說，壓力測量較流量方便，因此可以采用爐出口溫度對燃料油(或氣)閥后壓力的串級控制，如圖9—38所示。

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　　該方案應用較廣。采用該方案時，需要注意的是，如果燃料噴嘴部分堵塞，也會使閥后壓力升高，此時副控制器的動作使閥門關小，這是不適宜的。因此，在運行時必須防止這種現象發生。特別是采用重質燃料油或燃料氣中夾帶著液體時更要注意。

　　(4)采用壓力平衡式控制閥(浮動閥)的控制? 當燃料是氣態時，采用壓力平衡式控制閥(浮動閥)的方案頗有特色，如圖9—39所示。這里用浮動閥代替了一般控制閥，節省了壓力變送器，且浮動閥本身兼起壓力控制器功能，實現了串級控制。

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