一种常减压加热炉低氧安全环保运行的控制方法技术

一种常减压加热炉低氧安全环保运行的控制方法，包括：通过安装于烟道上的在线CO分析仪获取烟气中CO值；通过安装在烟道上的在线烟气分析仪获取烟气中NOx值和SO2值；通过安装在烟道上的在线氧分析仪获取烟气中O2值；将CO值和O2值为输入值，根据预设的超驰控制策略确定鼓风机出口挡板控制量；根据鼓风机出口挡板控制量控制鼓风机出口挡板阀位开度；将NOx值和SO2值为输入值，根据预设的报警控制确定鼓风机出口挡板阀位限位值。本发明专利技术能够达到快速而准确的对鼓风机出口挡板进行优化控制，以此实现加热炉低氧环境下安全运行。现加热炉低氧环境下安全运行。现加热炉低氧环境下安全运行。

【技术实现步骤摘要】
一种常减压加热炉低氧安全环保运行的控制方法


[0001]本专利技术涉及一种常减压加热炉的控制方法。特别是涉及一种常减压加热炉低氧安全环保运行的控制方法。

技术介绍

[0002]以推行低碳和环保为目标，节约能源和降低有害气体排放，已成为石化行业加热炉生产和管理中最重要的任务。如何能提高加热炉的热效率，同时也能安全环保的运行是目前很多炼厂研究的课题。其中降低烟气中的氧含量是直接提高加热炉热效率的一种方式，而烟气中氧哈量降低同时会导致CO升高，SO2升高，这些都会带来不少的安全和环保方面的隐患。
[0003]石化装置的DCS自动控制系统，一般设计包含有加热炉鼓风机出口挡板和烟道挡板的自动控制回路。但由于种种原因，其使用效果并不理想，绝大多数都还处于只能完全依赖于人工手动的方式调整配风。通过定期检测和检查评比得到的加热炉热效率，一般都是各岗位人员的精心操作下实现的，不能真正代表加热炉在整个运行周期内的平均热效率。换言之，完全依靠人工，加热炉在连续24小时生产运行周期内，不可能始终都保持在精心操作的高水平状况之下。在整个运行周期内，加热炉的平均热效率尚有潜力可挖。
[0004]现有技术中主要是以O2或CO单回路控制鼓风机出口挡板开度，专利技术人经研究发现现有技术中至少存在以下缺陷：
[0005]实际应用中，用O2作为控制点时加热炉烟气中的氧含量会控制比较高，热效率低，部分加热炉会出现NOx超标的问题。
[0006]用CO作为控制点时，氧含量会比较低，整体控制平稳度不高，容易受到燃料波动的影响，波动过大时部分加热炉会出现烟气中SO2指标超过要求值的情况。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是，为克服现有技术的不足，提供一种能够实现加热炉低氧环境下安全运行的常减压加热炉低氧安全环保运行的控制方法。
[0008]本专利技术所采用的技术方案是：一种常减压加热炉低氧安全环保运行的控制方法，包括如下步骤：
[0009]1)通过安装于烟道上的在线CO分析仪获取烟气中CO值；通过安装在烟道上的在线烟气分析仪获取烟气中NOx值和SO2值；通过安装在烟道上的在线氧分析仪获取烟气中O2值；
[0010]2)将所述的CO值和O2值为输入值，根据预设的超驰控制策略确定鼓风机出口挡板控制量；
[0011]3)根据所述鼓风机出口挡板控制量控制鼓风机出口挡板阀位开度；
[0012]4)将所述的NOx值和SO2值为输入值，根据预设的报警控制确定鼓风机出口挡板阀位限位值。
[0013]步骤1)所述的CO分析仪和烟气分析仪的分辨率均为ppm。
[0014]步骤1)所述的在线CO分析仪采样频率小于等于0.14秒/次。
[0015]步骤1)所述的在线氧分析仪采样输出频率小于等于2秒/次。
[0016]步骤1)所述的在线烟气分析仪的采样输出频率小于等于10秒/次。
[0017]步骤2)所述的超驰控制策略具体为：
[0018](1)以所述氧分析仪采集的O2值为输入，根据常减压加热炉DCS控制系统中的PID控制逻辑，生成第一PID控制输出量；
[0019](2)以所述CO在线分析仪采集的CO含量值为输入，根据常减压加热炉DCS控制系统中的PID控制逻辑，生成第二PID控制输出量；
[0020](3)通过常减压加热炉DCS控制系统中的高选模块，确定第一PID控制输出量和第二PID控制输出量中之一作为鼓风机出口挡板控制量；
[0021](4)调整鼓风机出口挡板控制量，将CO含量值、O2含量值以及NOx和SO2含量报警值控制在预设范围内。
[0022]第(4)步中：所述的CO含量值控制在0～100ppm；所述的O2含量值控制在1％～2.5％。
[0023]第(4)步中：所述的NOx含量报警值控制在65～90mg/m3；所述的SO2含量报警值控制在30～45mg/m3。
[0024]步骤4)所述的报警控制为：
[0025]将所述烟气分析仪采集的SO2值作为第一联锁点，确定鼓风机出口挡板控制量上限值；
[0026]将所述烟气分析仪采集NOx值作为第二联锁点，确定鼓风机出口挡板控制量下限值。
[0027]本专利技术的一种常减压加热炉低氧安全环保运行的控制方法，为了提高执行机构的控制精度、控制平稳度，将CO在线分析仪设于烟道中对流室出口至引风机前的区域内来采集CO含量值，然后再结合设于炉膛顶部的氧分析仪检测的O2含量值，通过超驰控制策略来生成鼓风机出口挡板阀位的控制量。同时设于烟囱上的在线烟气分析仪采集的SO2和NOx含量值进行联锁控制，生成鼓风机出口挡板阀位的上下限，进而达到快速而准确的对鼓风机出口挡板进行优化控制，以此实现加热炉低氧环境下安全运行。
[0028]本专利技术中的CO在线分析仪测定的是充分混合的烟气中CO含量和O2超驰控制，因此，不会像现有技术中单独检测氧含量那样会因为加热炉存在漏导致精度较差且烟气中氧含量高，也不会像单独检测CO含量控制带来的平稳性差，安全性不高等问题，因此本专利技术可以有效的提高控制精度、平稳性和安全性。
[0029]本专利技术中，还可以通过联锁控制，设定SO2和NOx的联锁点，确定整个控制过程在现有环保要求范围内进行。
[0030]本专利技术中，通过超驰控制和联锁控制，使得加热炉在还可以在逐步减少总风量的过程中，通过动态监测CO、SO2和NOx含量，进而达到实现热效率最大化、污染物排放量最小化的节能减排的目的。
附图说明
[0031]图1是本专利技术一种常减压加热炉低氧安全环保运行的控制方法的流程图；
[0032]图2是本专利技术中所述燃料燃烧理论曲线的示意图。
具体实施方式
[0033]下面结合实施例和附图对本专利技术的一种常减压加热炉低氧安全环保运行的控制方法做出详细说明。
[0034]为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域的技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]如图1所示，本专利技术的一种常减压加热炉低氧安全环保运行的控制方法，包括如下步骤：
[0036]1)通过安装于烟道上的在线CO分析仪获取烟气中CO值；通过安装在烟道上的在线烟气分析仪获取烟气中NOx值和SO2值；通过安装在烟道上的在线氧分析仪获取烟气中O2值；
[0037]所述的CO分析仪和烟气分析仪的分辨率均为ppm。
[0038]所述的在线CO分析仪采样频率小于等于0.14秒/次；所述的在线氧分析仪采样输出频率小于等于2秒/次；所述的在线烟气分析仪的采样输出频率小于等于10秒/次。
[0039]2)将所述的CO值和O2值为输入值，根据预设的超驰控制策略确定鼓风机出口挡板控制量；所述的超驰控制策略具体为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种常减压加热炉低氧安全环保运行的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：1)通过安装于烟道上的在线CO分析仪获取烟气中CO值；通过安装在烟道上的在线烟气分析仪获取烟气中NOx值和SO2值；通过安装在烟道上的在线氧分析仪获取烟气中O2值；2)将所述的CO值和O2值为输入值，根据预设的超驰控制策略确定鼓风机出口挡板控制量；3)根据所述鼓风机出口挡板控制量控制鼓风机出口挡板阀位开度；4)将所述的NOx值和SO2值为输入值，根据预设的报警控制确定鼓风机出口挡板阀位限位值。2.根据权利要求1所述的一种常减压加热炉低氧安全环保运行的控制方法，其特征在于，步骤1)所述的CO分析仪和烟气分析仪的分辨率均为ppm。3.根据权利要求1所述的一种常减压加热炉低氧安全环保运行的控制方法，其特征在于，步骤1)所述的在线CO分析仪采样频率小于等于0.14秒/次。4.根据权利要求1所述的一种常减压加热炉低氧安全环保运行的控制方法，其特征在于，步骤1)所述的在线氧分析仪采样输出频率小于等于2秒/次。5.根据权利要求1所述的一种常减压加热炉低氧安全环保运行的控制方法，其特征在于，步骤1)所述的在线烟气分析仪的采样输出频率小于等于10秒/次。6.根据权利要求1所述的一种常减压加热炉低氧安全环保运行的控制方法，其特征在于，步骤2)所述的超驰控...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，李洪涛，高丽岩，郭拂娟，李梦瑶，荆瑞静，孙全胜，王艳丽，曹德成，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：