页岩炼油厂加热炉烟气脱硫技术研究
页岩炼油厂加热炉烟气脱硫技术研究
发表时间：2018-10-16T16:44:48.107Z 来源：《防护工程》2018年第11期作者：色胜坤[导读] 原料母页岩中含有的硫化合物转化成大量硫及硫化物，废气经过干馏瓦斯的消耗燃烧后几乎全部以二氧化硫的形式排放到大气中，本文以页岩炼油厂加热炉烟气脱硫技术研究为依托，对环境达标排放及企业技改实施均有重要的理论意义和现实意义。色胜坤
抚顺矿业集团工程技术研究中心辽宁抚顺 113008
摘要：抚顺矿业集团公司页岩炼油厂，在炼油加工过程中，原料母页岩中含有的硫化合物转化成大量硫及硫化物，废气经过干馏瓦斯的消耗燃烧后几乎全部以二氧化硫的形式排放到大气中，本文以页岩炼油厂加热炉烟气脱硫技术研究为依托，对环境达标排放及企业技改实施均有重要的理论意义和现实意义。
关键词：油页岩、湿式脱硫、达标排放
1概况
抚顺矿业集团有限公司页岩炼油厂现有A、B、C、D部四套干馏装置，每套干馏装置的供热系统有3台加热炉。加热炉瓦斯燃烧后烟气通过烟囱直接排放大气，系统没有配置相应的脱硫设备。烟气中二氧化硫及其他有害气体、粉尘的排放对周围环境影响较大。为保证烟气中SO2的达标排放，满足日益严格的环保标准要求，对加热炉烟气脱硫进行技术研究。
2 工艺设计路线
本项目初步设计为针对每套干馏装置新建一套脱硫装置，以及相应的配套设施。循环水站针对四部集中规划设计，土建一体，一次性建设。脱硫塔针对各干馏装置烟气系统一对一设计，各干馏装置烟气系统分步实施。
具体设计思路如下：
⑴脱硫工艺采用钠钙双碱法，新建循环水站集中布置在高浓水池区域。包括钙碱制备循环再生系统、除渣、除油系统，设置集中泵房间和操作控制间。
⑵SO2吸收系统采用多腔喷淋脱硫塔为主设备，与各干馏装置烟气系统一对一布置。脱硫渣（硫酸钙）不做进一步处理，直接外卖（制砖）或抛弃。
⑶脱硫系统配置自动化控制系统，加装PH值、温度、二氧化硫含量等参数的在线监测仪器。
⑷系统设置除石膏渣及除油装置。主要设备考虑碱、油泥磨损腐蚀问题，选用优质低耗设备，设置必要的控制装置，尽可能减少维修费用；水泵选用耐腐、耐磨化工水泵。
⑸循环水站布置在高浓水池附近，土建水池设备间一次性建设。脱硫塔等脱硫设备针对各干馏装置烟气系统分步建设，一期首先针对A部干馏装置的加热炉烟气系统进行脱硫建设。
3 工艺流程
3.1 烟气系统组成
该部分由烟道、挡板门、膨胀节、引风机等组成。
加热炉烟气增设旁通烟道，以便脱硫系统故障或检修不影响加热炉的正常运行。设有两个电动烟气挡板门，一路控制进脱硫塔，一路控制进烟囱。在脱硫系统正常运行时，烟气由底部切向进入脱硫塔中，经脱硫后，由脱硫塔上部进入除雾器，截留烟气中的微小液滴后，烟气进引风机由烟囱排放。事故检修时由脱硫塔前旁通管路直接进烟囱。
3.2 SO2吸收系统
加热炉烟气首先进入旋风除尘器预除尘降温（顶部设有喷淋装置），将部分粉尘及油渣去除后进入脱硫塔；脱硫后废水由脱硫塔底侧部管道自流进入集水池，由泵送至水循环处理系统。烟气由脱硫塔顶部排出，进入除雾器除雾后经引风机进入烟囱。系统内设冲洗检修装置。
脱硫塔为本系统核心装置。脱硫塔一般采用填料塔和喷淋塔等形式。根据烟气特点，本设计采用多腔喷淋塔脱硫，内设多级高效喷头，防止系统堵塞。脱硫塔侧部设有检修平台及检修人孔；除雾装置主要用于烟气脱水，减轻风机腐蚀，延长风机使用寿命；风机采用离心防腐风机。
3.3吸收浆液制备和循环再生系统
包括脱硫液循环系统、脱硫液制备系统，再生剂制备系统、隔油系统、脱硫产物处理系统。有如下设备：加药箱及液位控制器，平流隔油沉淀池，再生剂制备池，再生池，碱液池，凉水塔、水力旋流器及相关泵与管道。（1）加药箱、液位控制
1．加药箱
使用原有设备（脱硫器附属设备），容积为0.18 m3。
2．液位控制
现有集油箱改造，设置成“U”型溢流管，“U”型溢流管的溢流端设为高度可调式流管。串联中第一个脱硫器的“U”型溢流管两端液位差以230-260mm为宜；串联中第二个脱硫器的“U”型溢流管两端液位差为330-350mm；运行中具体水头差按实际运行工况调节。（2）平流隔油沉淀池
平流隔油沉淀池在室内循环水池基础上改造（原尺寸：8500×600×850mm），按照设计规范，拟提出以下两种设计方案： 1．利用现有隔油池宽度（0.6m），则平流隔油沉淀池参数、尺寸如下：总容积：120m3；格数：n=5；池长：20.02m，池宽：0.6m；池高2.5m。
加热炉温度控制系统
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。
图1 对如图1所示的加热炉多点平均温度系统采用可变增益自适应纯滞后补偿进行仿真。 加入补偿环节后，PID调节器所控制的对象包括原来的对象和补偿环节两部分，于是等效对象的特性G（s）可以写成： 即补偿后的广义被控对象不在含有纯延迟环节，所以，采用纯滞后的对象特性比原来的对象容易控制的多。 但实际应用中发现，加热锅炉由于使用时间长短不同及处理工件数量不同，会引起特性变化，导致补偿模型精度降低，从而使纯滞后补偿特性变差，很难满足实际生产的稳定控制要求。
为改善调节效果，在控制线路中加入两个非线性单元——除法器与乘法器，构成如图所示的加热炉多点温度控制纯滞后自适应控制系统。 二、功能的设计 1、系统辨识 经辨识的被控对象模型为： 所以，带可变增益的自适应补偿控制结构框图如图
图2 加热炉多点温度控制纯滞后自适应补偿系统控制框图2、无调节器的开环系统稳定性分析 理想情况下，无调节器的开环传递函数为： 上式中所示广义被控对象的Bode图如下图所示。 图3
plc加热炉自动送料控制系统设计说明书
课程设计任务书 1.设计题目：加热炉自动送料控制系统设计 2. 设计内容： 1）完成《课程设计指导书》所要求的控制循环。 2）按停止按钮，立即停止。 3）要求可以实现回原点、单周期、连续控制。 3.设计要求 1）画出端子分配图和顺序功能图 2）设计并调试PLC控制梯形图 3）设计说明书 4.进度安排 1)理解题目要求，查阅资料，确定设计方案 2天2）PLC顺序功能图与梯形图设计 5天3）说明书撰写 2天4）答辩 1天 指导教师：
主管院长：年月日 目录 前言 (2) 摘要 (3) 第一部分 PLC概述 (4) PLC设计任务书及基本要求 (5) PLC选型 (7) 第二部分 I/O端口分配表 (8) 加热炉自动控制送料系统设计思想 (9) 程序流程图 (10) 梯形图 (11) 语句指令表 (18) 总结 (21) 附注：参考文献
前言 加热炉自动控制（automatic control of reheating furnace）对加热炉的出口温度、燃烧过程、联锁保护等进行的自动控制。早期加热炉的自动控制仅限控制出口温度，方法是调节燃料进口的流量。现代化大型加热炉自动控制的目标是进一步提高加热炉燃烧效率，减少热量损失。为了保证安全生产，在生产线中增加了安全联锁保护系统。 自动化学科有着光荣的历史和重要的地位，20世纪50年代我国政府就十分重视自动化学科的发展和自动化专业人才的培养。现在，世界上有很多非常活跃的领域都离不开自动化技术，比如机器人、月球车等。另外，自动化学科对一些交叉学科的发展同样起到了积极的促进作用，例如网络控制、量子控制、流媒体控制、生物信息学、系统生物学等学科就是在系统论、控制论、信息论的影响下得到不断的发展。在整个世界已经进入信息时代的背景下，中国要完成工业化的任务还很重，或者说我们正处在后工业化的阶段。 工业加热炉的炉温应当按照生产工艺要求维持在一定的数值。但是炉的热负荷经常在变化(例如常常要打开炉门取出已加热的工件和送入冷的工件)，在这种条件下要靠自动控制技术准确控制炉温，保持炉温的误差很小。而靠人力调整则难以做到，从而会造成能源的浪费甚至影响产品质量。 人们每年都把许多重量达到吨级的人造地球卫星准确送入位于数百千米乃至数万千米高空的预先计算好的轨道，并一直保持其姿态正确，也就是使它的太阳能电池帆板保持指向太阳，使它的无线电天线保持指向地球。这只有依靠先进的自动控制技术才能做到。 然而在国际形势日益复杂、科学技术日益进步的今天，人造地球卫星和宇宙飞船已经不能完全满足需要，近年来出现的“空天飞行器”要求既能在大气层外飞行，又能在返回大气层以后转为像飞机那样自主地高速航行，而不像人造卫星或宇宙飞船那样在返回大气层以后只能被动地降落地面。研制这种“空天飞行器”必须解决的技术难题之一就是智能自主控制技术。
步进式加热炉加热质量控制系统的设计
步进式加热炉加热质量控制系统的设计 摘要：目前，工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。本文通过对步进式加热炉加热质量控制系统的设计，从而反映出当今自动化技术的发展方向。同时,介绍了软件设计思想和脉冲式燃烧控制技术原理特点及在本系统的应用。 一、引言 加热炉是轧钢工业必须配备的热处理设备。随着工业自动化技术的不断发展，现代化的轧钢厂应该配置大型化的、高度自动化的步进梁式加热炉，其生产应符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求，以提高其产品的质量，增强产品的市场竞争力。 我国轧钢工业的加热炉型有推钢式炉和步进式炉两种，但推钢式炉有长度短、产量低，烧损大,操作不当时会粘钢造成生产上的问题,难以实现管理自动化。由于推钢式炉有难以克服的缺点,而步进梁式炉是靠专用的步进机构,在炉内做矩形运动来移送钢管,钢管之间可以 留出空隙，钢管和步进梁之间没有摩擦,出炉钢管通过托出装置出炉，完全消除了滑轨擦痕,钢管加热断面温差小、加热均匀，炉长不受限制，产量高,生产操作灵活等特点,其生产符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求。 全连续、全自动化步进式加热炉。这种生产线都具有以下特点：
①生产能耗大幅度降低。②产量大幅度提高。③生产自动化水平非常高,原加热炉的控制系统大多是单回路仪表和继电逻辑控制系统,传动系统也大多是模拟量控制式的供电装置，现在的加热炉的控制系统都是PＬC或DCＳ系统，而且大多还具有二级过程控制系统和三级生产管理系统。传动系统都是全数字化的直流或交流供电装置。 本工程是某钢铁集团新建的φ1８0小口径无缝连轧钢管生产线中的热处理线部分的步进式加热炉设备。 二、工艺描述 本系统的工艺流程图见图1 ?图1 步进式加热 炉工艺流程图 淬火炉和回火炉均为步进梁式加热炉。装出料方式：侧进，侧出;炉子布料：单排。活动梁和固定梁均为耐热铸钢，顶面带齿形面，直径小于１41.3mm钢管，每个齿槽内放一根钢管。直径大15 ３.7mm的钢管每隔一齿放一根钢管。活动梁升程180mm，上、下各90mm，齿距为１90mm，步距为145mm。因此每次步进时，
页岩炼油厂加热炉烟气脱硫技术研究
页岩炼油厂加热炉烟气脱硫技术研究 发表时间：2018-10-16T16:44:48.107Z 来源：《防护工程》2018年第11期作者：色胜坤[导读] 原料母页岩中含有的硫化合物转化成大量硫及硫化物，废气经过干馏瓦斯的消耗燃烧后几乎全部以二氧化硫的形式排放到大气中，本文以页岩炼油厂加热炉烟气脱硫技术研究为依托，对环境达标排放及企业技改实施均有重要的理论意义和现实意义。色胜坤 抚顺矿业集团工程技术研究中心辽宁抚顺 113008 摘要：抚顺矿业集团公司页岩炼油厂，在炼油加工过程中，原料母页岩中含有的硫化合物转化成大量硫及硫化物，废气经过干馏瓦斯的消耗燃烧后几乎全部以二氧化硫的形式排放到大气中，本文以页岩炼油厂加热炉烟气脱硫技术研究为依托，对环境达标排放及企业技改实施均有重要的理论意义和现实意义。 关键词：油页岩、湿式脱硫、达标排放 1概况 抚顺矿业集团有限公司页岩炼油厂现有A、B、C、D部四套干馏装置，每套干馏装置的供热系统有3台加热炉。加热炉瓦斯燃烧后烟气通过烟囱直接排放大气，系统没有配置相应的脱硫设备。烟气中二氧化硫及其他有害气体、粉尘的排放对周围环境影响较大。为保证烟气中SO2的达标排放，满足日益严格的环保标准要求，对加热炉烟气脱硫进行技术研究。 2 工艺设计路线 本项目初步设计为针对每套干馏装置新建一套脱硫装置，以及相应的配套设施。循环水站针对四部集中规划设计，土建一体，一次性建设。脱硫塔针对各干馏装置烟气系统一对一设计，各干馏装置烟气系统分步实施。 具体设计思路如下： ⑴脱硫工艺采用钠钙双碱法，新建循环水站集中布置在高浓水池区域。包括钙碱制备循环再生系统、除渣、除油系统，设置集中泵房间和操作控制间。 ⑵SO2吸收系统采用多腔喷淋脱硫塔为主设备，与各干馏装置烟气系统一对一布置。脱硫渣（硫酸钙）不做进一步处理，直接外卖（制砖）或抛弃。 ⑶脱硫系统配置自动化控制系统，加装PH值、温度、二氧化硫含量等参数的在线监测仪器。 ⑷系统设置除石膏渣及除油装置。主要设备考虑碱、油泥磨损腐蚀问题，选用优质低耗设备，设置必要的控制装置，尽可能减少维修费用；水泵选用耐腐、耐磨化工水泵。 ⑸循环水站布置在高浓水池附近，土建水池设备间一次性建设。脱硫塔等脱硫设备针对各干馏装置烟气系统分步建设，一期首先针对A部干馏装置的加热炉烟气系统进行脱硫建设。 3 工艺流程 3.1 烟气系统组成 该部分由烟道、挡板门、膨胀节、引风机等组成。 加热炉烟气增设旁通烟道，以便脱硫系统故障或检修不影响加热炉的正常运行。设有两个电动烟气挡板门，一路控制进脱硫塔，一路控制进烟囱。在脱硫系统正常运行时，烟气由底部切向进入脱硫塔中，经脱硫后，由脱硫塔上部进入除雾器，截留烟气中的微小液滴后，烟气进引风机由烟囱排放。事故检修时由脱硫塔前旁通管路直接进烟囱。 3.2 SO2吸收系统 加热炉烟气首先进入旋风除尘器预除尘降温（顶部设有喷淋装置），将部分粉尘及油渣去除后进入脱硫塔；脱硫后废水由脱硫塔底侧部管道自流进入集水池，由泵送至水循环处理系统。烟气由脱硫塔顶部排出，进入除雾器除雾后经引风机进入烟囱。系统内设冲洗检修装置。 脱硫塔为本系统核心装置。脱硫塔一般采用填料塔和喷淋塔等形式。根据烟气特点，本设计采用多腔喷淋塔脱硫，内设多级高效喷头，防止系统堵塞。脱硫塔侧部设有检修平台及检修人孔；除雾装置主要用于烟气脱水，减轻风机腐蚀，延长风机使用寿命；风机采用离心防腐风机。 3.3吸收浆液制备和循环再生系统 包括脱硫液循环系统、脱硫液制备系统，再生剂制备系统、隔油系统、脱硫产物处理系统。有如下设备：加药箱及液位控制器，平流隔油沉淀池，再生剂制备池，再生池，碱液池，凉水塔、水力旋流器及相关泵与管道。（1）加药箱、液位控制 1．加药箱 使用原有设备（脱硫器附属设备），容积为0.18 m3。 2．液位控制 现有集油箱改造，设置成“U”型溢流管，“U”型溢流管的溢流端设为高度可调式流管。串联中第一个脱硫器的“U”型溢流管两端液位差以230-260mm为宜；串联中第二个脱硫器的“U”型溢流管两端液位差为330-350mm；运行中具体水头差按实际运行工况调节。（2）平流隔油沉淀池 平流隔油沉淀池在室内循环水池基础上改造（原尺寸：8500×600×850mm），按照设计规范，拟提出以下两种设计方案： 1．利用现有隔油池宽度（0.6m），则平流隔油沉淀池参数、尺寸如下：总容积：120m3；格数：n=5；池长：20.02m，池宽：0.6m；池高2.5m。
电加热炉温度控制系统设计
湖南理工学院南湖学院 课程设计 题目：电加热炉温度控制系统设计专业:机械电子工程 组名：第三组 班级：机电班 组成员:彭江林、谢超、薛文熙
目录 1 意义与要求 (2) 1.1 实际意义 (2) 1.2 技术要求 (2) 2 设计内容及步骤 (2) 2.1 方案设计 (2) 2.2 详细设计 (3) 2.2.1 主要硬件介绍 (3) 2.2.2 电路设计方法 (4) 2.2.3 绘制流程图 (7) 2.2.4 程序设计 (8) 2.3 调试和仿真 (8) 3 结果分析 (9) 4 课程设计心得体会 (10) 参考文献 (10) 附录............................................................ 10-27
1 意义与要求 1.1 实际意义 在现实生活当中，很多场合需要对温度进行智能控制，日常生活中最常见的要算空调和冰箱了，他们都能根据环境实时情况，结合人为的设定，对温度进行智能控制。工业生产中的电加热炉温度监控系统和培养基的温度监控系统都是计算机控制系统的典型应用。通过这次课程设计，我们将自己动手设计一个小型的计算机控制系统，目的在于将理论结合实践以加深我们对课本知识的理解。 1.2 技术要求 要求利用所学过的知识设计一个温度控制系统，并用软件仿真。功能要求如下： （1）能够利用温度传感器检测环境中的实时温度； （2）能对所要求的温度进行设定； （3）将传感器检测到得实时温度与设定值相比较，当环境中的温度高于或低于所设定的温度时，系统会自动做出相应的动作来改变这一状况，使系统温度始终保持在设定的温度值。 2 设计内容及步骤 2.1 方案设计 要想达到技术要求的内容，少不了以下几种器件：单片机、温度传感器、LCD显示屏、直流电动机等。其中单片机用作主控制器，控制其他器件的工作和处理数据；温度传感器用来检测环境中的实时温度，并将检测值送到单片机中进行数值对比；LCD显示屏用来显示温度、时间的数字值；直流电动机用来表示电加热炉的工作情况，转动表示电加热炉通电加热，停止转动表示电加热炉断
某加热炉温度控制 过程控制
学号 天津城建大学 过程控制课程设计 设计说明书 某加热炉温度控制 起止日期：2014 年6 月23 日至2014 年6 月27 日 学生姓名 班级 成绩 指导教师(签字) 控制与机械工程学院 2014年6月27 日
天津城建大学 课程设计任务书 2013 -2014学年第2学期 控制与机械工程学院电气工程及其自动化专业班级13电气11班 姓名学号 课程设计名称：过程控制 设计题目：某加热炉温度控制 完成期限：自2014 年6 月23 日至2014 年 6 月27 日共1 周设计依据、要求及主要内容： 一、设计任务 某温度过程在阶跃扰动1/ ?=作用下，其温度变化的数据如下： q t h 试根据实验数据设计一个超调量25% δ≤的无差控制系统。具体要求如下： p （1）根据实验数据选择一定的辨识方法建立对象的数学模型； （2）根据辨识结果设计符合要求的控制系统（控制系统原理图、控制规律选择等）；（3）根据设计方案选择相应的控制仪表； （4）对设计的控制系统进行仿真，整定运行参数。 二、设计要求 采用MATLAB仿真；需要做出以下结果： （1）超调量 （2）峰值时间 （3）过渡过程时间 （4）余差 （5）第一个波峰值 （6）第二个波峰值 （7）衰减比 （8）衰减率 （9）振荡频率 （10）全部P、I、D的参数 （11）PID的模型 （12）设计思路
三、设计报告 课程设计报告要做到层次清晰，论述清楚，图表正确，书写工整；详见“课程设计报告写作要求”。 四、参考资料 [1] 何衍庆．工业生产过程控制（1版）．北京：化学工业出版社，2004 [2] 邵裕森．过程控制工程．北京：机械工业出版社2000 [3] 过程控制教材 指导教师（签字）： 教研室主任（签字）： 批准日期：年月日
炼厂加热炉管理规定
胜炼发[2008]41号 关于印发《加热炉管理规定》的通知 各单位： 现将《加热炉管理规定》印发给你们，望认真遵照执行。 二○○八年四月十四日 主题词：印发加热炉管理规定通知 发：厂、部领导、副总，存档。 胜利炼油厂办公室二○○八年四月十七日
加热炉管理规定 第一章总则 第一条为加强对炼油管式加热炉的管理，确保加热炉的安全、稳定、长周期运行，切实做好节能降耗工作，依据齐鲁分公司《加热炉管理规定》（齐鲁分[2006]14号）和本厂实际，制定本规定。 第二条本规定适用于胜利炼油厂和炼油实业部。 第二章管理职责 第三条机械动力部、生产技术部全面管理全厂各生产装置的加热炉，指导各生产装置不断改进和加强对加热炉的维护和管理工作，全面提高和改善加热炉的运行状况和管理水平。 第四条机械动力部设有专人，负责本厂加热炉的日常管理工作：（一）加热炉管理的组织协调与监督考核； （二）定期分析加热炉的运行状况及存在问题，提出整改措施； （三）参与或组织加热炉及附属设备的设计、采购、制造、安装、运行、检修维修、技术改造、更新及事故处理的全过程管理。 第五条生产技术部主要负责以下工作： （一）组织制定加热炉操作规程及工艺指标，保证加热炉在设计允许的范围内运行，满足生产过程需要。严禁超温、超压、超负荷运行； （二）定期对燃料油（气）品质分析的结果进行检查，保证燃料油（气）的质量指标达到规定要求。并要求车间建立加热炉燃料台帐； （三）采取有效措施合理控制燃油温度，保证燃油的恩氏粘度不大于4.5E100；燃油（气）、蒸汽系统压力要稳定；雾化蒸汽应为过热蒸汽，且应控制其压力高于燃油压力0.05MPa。 第六条机械动力部、生产技术部在设备更新、修理、技措改造中，
加热炉控制系课程设计
第1章加热炉控制系统 加热炉控制系统工程背景及说明 加热炉自动控制（automatic control of reheating furnace），是对加热炉的出口温度、燃烧过程、联锁保护等进行的自动控制。早期加热炉的自动控制仅限控制出口温度，方法是调节燃料进口的流量。现代化大型加热炉自动控制的目标是进一步提高加热炉燃烧效率，减少热量损失。为了保证安全生产，在生产线中增加了安全联锁保护系统。 影响加热炉出口温度的干扰因素很多，炉子的动态响应一般都比较迟缓，因此加热炉温度控制系统多选择串级和前馈控制方案。根据干扰施加点位置的不同，可组成多参数的串级控制。使用气体燃料时，可以采用浮动阀代替串级控制中的副调节器，还可以预先克服燃料气的压力波动对出口温度的影响。这种方案比较简单，在炼油厂中应用广泛。 这种控制的主要目的是在工艺允许的条件下尽量降低过剩空气量，保证加热炉高效率燃烧。简单的控制方案是通过测量烟道气中的含氧量，组成含氧量控制系统,或设计燃料量和空气量比值调节系统,再利用含氧量信号修正比值系数。含氧量控制系统能否正常运行的关键在于检测仪表和执行机构两部分。现代工业中都趋向于用氧化锆测氧技术检测烟道气中的含氧量。应用时需要注意测量点的选择、参比气体流量和锆管温度控制等问题。加热炉燃烧控制系统中的执行机构特性往往都较差，影响系统的稳定性。一般通过引入阻尼滞后或增加非线性环节来改善控制品质。 在加热炉燃烧过程中，若工艺介质流量过低或中断烧嘴火焰熄灭和燃料管道压力过低,都会导致回火事故，而当燃料管道压力过高时又会造成脱火事故。为了防止事故，设计了联锁保护系统防止回火和温度压力选择性控制系统防止脱火。联锁保护系统由压力调节器、温度调节器、流量变送器、火焰检测器、低选器等部分组成。当燃料管道压力高于规定的极限时，压力调节系统通过低选器取代正常工作的温度调节系统，此时出料温度无控制，自行浮动。压力调节系统投入运行保证燃料管道压力不超过规定上限。当管道压力恢复正常时，温度调节系统通过低选器投入正常运行，出料温度重新受到控制。当进料流量和燃料流量低于允许下限或火焰熄灭时，便会发出双位信号，控制电磁阀切断燃料气供给量以防回火。 随着节能技术不断发展，加热炉节能控制系统正日趋完善。以燃烧过程数学模型为依据建立的最佳燃烧过程计算机控制方案已进入实用阶段。例如，按燃烧过程稳态数学模型组成的微机控制系统已开始在炼油厂成功使用。有时利用计算机实现约束控制，使加热炉经常维持在约束条件边界附近工作，以保证最佳燃烧。
加热炉温度控制系统..
第1章绪论 1.1 综述 在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。自18世纪工业革命以来，工业发展对是否能掌握温度有着绝对的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。 在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。 1.2 加热炉温度控制系统的研究现状 随着新技术的不断开发与应用，近年来单片机发展十分迅速，一个以微机应用为主的新技术革命浪潮正在蓬勃兴起，单片机的应用已经渗透到电力、冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各个行业。单片机温度控制系统是数控系统的一个简单应用，在冶金、化工、建材、机械、食品、石油等各类工业中，广泛使用于加热炉、热处理炉、反应炉等。 温度是工业对象中的一个重要的被控参数。由于炉子的种类不同，因而所使用的燃料和加热方法也不同，例如煤气、天然气、油、电等;由于工艺不同，所需要的温度高低不同，因而所采用的测温元件和测温方法也不同;产品工艺不同，控制温度的精度也不同，因而对数据采集的精度和所采用的控制算法也不同。 传统的温度采集方法不仅费时费力，而且精度差，单片机的出现使得温度的采集和数据处理问题能够得到很好的解决。不仅如此，传统的控制方式不能满足高精度，高速度的控制要求，如温度控制表温度接触器，其主要缺点是温度波动范围大，由于它主要通过控制接触器的通断时间比例来达到改变加热功率的目的，受仪表本身误差和交流接触器的寿命限制，通断频率很低。近几年来快速发展了多种先进的温度控制方式，如：PID控制，模糊控制，神经网络及遗传算法控制等。这些控制技术大大的提高了控制精度，不但使控制变得简便，而且使产品的质量更好，降低了产品的成本，提高了生产效
炼油厂加热炉竞赛选拔试题答案
炼油厂工艺加热炉竞赛选拔试题 一、单选题（每题0.5分，共15分） 1、用蒸汽或启动风机供风吹扫炉膛，进行至少＿＿B＿＿倍的体积置换，需要大约15到20分钟，或者在烟囱顶部出现蒸汽为止。 a.3 b.5 c.8 d.2 2、点燃长明灯前长明灯和主火嘴各个切断阀要处于（ B ）。 a.全开状态。 b.关闭状态 3、如果工艺流体中断，在炉膛温度降低到＿＿C＿＿以前，严禁再将流体引入炉管。 a.500℃ b.425℃ c.485℃ d.385℃ 4、加热炉总图的图名上，一般标明炉子特性指标：如：15-2.5-?65/ ?65，那么该炉子热负荷为（ A ）。 a.15MW b.2.5MW c.2.5KW d.65MW 5、加热炉的大小是用什么指标来决定的。(C) a. 炉子直径和高度的大小 b.被加热介质流量大小 c.热负荷大小 6、调整操作，控制燃烧器风量应根据哪个烟气取样点的分析？（ D ） a.辐射室取样点 b.出对流室取样点 c.空气预热器前取样点 d.进对流室前取样点 7、烟气中CO含量一般控制在0.015%～0.025%，当CO含量过低或消失时说明（ B ） a.燃烧完全，热效率升高。 b.炉内空气过多，炉子热效率降低。C.燃烧不完全。 8、炉膛灭火蒸汽管采用什么蒸汽？（ A ） a.过热蒸汽 b.饱和蒸汽 c.低压蒸汽 d.前三种都可以 9、燃料油含水会使火焰脉动、间断甚至熄火，因此燃料油在供给燃烧器之前应进行充分脱水，水分应控制在（ A ）以下。 a.2% b.3% c.5% d.0.2% 10、热平衡计算时，石油化工节能监测中采用基准温度是：(B) a.0℃ b.15.6℃ c.20℃ 25℃ 11、辐射室炉管泄漏严重时，炉膛温度将（ B ） A.缓慢上升 B.骤升 C.不变 12、强制通风时烟囱内的烟气流速一般应不超过（ B ）。A．5～8m/s B.10～20m/s C.6～8m/s 13、控制奥氏体不锈钢晶间腐蚀的不正确方法是（ D ）。 A.加入Ti和Nb等元素 B.降低碳含量到0.05%以下 C.固溶淬火处理 D.将其放在HCl中浸泡 14、不属于加热炉烘炉后检查内容的是（ D ）。 A.钢架、管架无显著变形 B.炉墙无裂缝 C.基础无下沉 D.炉管是否超温 15、一般不会引起加热炉发生爆炸的原因是（ D ）。 A.点火前由于瓦斯阀门不严瓦斯进入了炉膛 B.点火前未给炉膛吹汽 C.运行过程中空气严重不足 D.炉管泄漏 16、底烧管式炉底板与地面的距离不得小于（ B ）m。 A．2 B. 2.2 C. 2.5 17、如何判断烧焦完毕（ A ）。 A.观察排焦口没有黑炭 B.观察炉管为暗红色 C.检查放空处焦粉块直径小于2mm 18、爆炸气体分析时采样器自采样孔插入深度应不低于（ B ）mm。 A.400 B.500 C.600 19、燃烧器砖的最低使用温度应为（ C ）℃。 A.900 B.1000 C.1650 20、燃料的燃烧必须具备两个条件（ C ）。 A．空气，氧气 B.火源，温度 C.空气，火源 21、为了控制烟气中的SO2含量，应对燃料中的硫含量进行控制，燃料气中总硫含量应不大于（ C ），燃料油中总硫含量应不大于1%。 A.20ppm B.50ppm C.100ppm 22、加热炉点火前要按规程进行爆炸气分析，分析结果可燃气体含量低于或者等于（ B ）为合格。 A.0.5% B.0.2% C.1% 23、根据加热炉热效率的计算公式：热效率η=有效吸热量/总放热量×100% 可以看出（ B）。 A.当热负荷不变时热效率越高，则燃料用量越大 B.当热负荷不变时热效率越高，则燃料用量越小 C.当热负荷不变时热效率越高，则燃料用量不一定变化
加热炉的温度自动控制系统研究与设计
加热炉的温度自动控制系统研究与设计 1研究目的 目前，自动控制技术已经在生活中的很多方面得到了很好的应用，比如在我们生活中的加热设备就是一个很常见的自动化控制的实际应用，通过研究这一类系统的性能并给出一些切实可行的改进方案，使得系统的性能能进一步完备和优良也就有了很大实际意义。 2研究对象 基于前面的设计目的，本次设计通过对已有的加热装置——加热炉的研究来设计和完善这个系统的自动控制性能。下面是这个系统的原始系统框图： 图1 原系统框图 3系统的分析和研究 对于上述系统给定的数据计算其系统的开环和闭环传递函数分别是： G (s )=9.975 32.5 s^3 + 157.8 s^2 + 52.75 s + 4.5 H (s )=9.975 32.5 s^3 + 157.8 s^2 + 52.75 s + 31.45 由该系统的H(s)可以借助MATLAB 求出其闭环极点分别是：P 1=?4.52,P 2=?0.169+0.265j,P 3=?0.169?0.265j 显然，原系统是稳定的，下面再考察系统的稳定特性：由系统的开环传递函数G (s )= 9.975 32.5 s^3 + 157.8 s^2 + 52.75 s + 4.5 画出系统的伯德图如下：
图2 原系统的伯德图 由伯德图可以得到：ωc=0.2,γ=180°+(?101°)=79°,20lgk g=28dB.由此，对比于一般良好的系统的幅值裕度和相位裕度的要求（γ=40°~60°,20lgk g=6dB~10dB）可知，该系统的幅值裕度和相位裕度都有可以调节的余地。 下面再分析该系统的动态特性。系统的单位阶跃响应曲线如下： 图3 原系统的单位阶跃响应 可以方便地由该曲线得出有关的动态参数：t r=5.48s,t p=12.1s,ts=18.7s,δ%= 13.5%,可见，该系统的响应速度很慢，所以其动态性能有很大的改进的余地。
毕业设计-电加热炉控制系统设计
密级： NANCHANGUNIVERSITY 学士学位论文THESIS OF BACHELOR （2006 —2010年） 题目锅炉控制系统的设计 学院：环境与化学工程系化工 专业班级：测控技术与仪器 学生姓名：魏彩昊学号：5801206025 指导教师：杨大勇职称：讲师 起讫日期：2010-3至2010-6
南昌大学 学士学位论文原创性申明 本人郑重申明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期： 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密□，在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密□。 （请在以上相应方框内打“√”） 作者签名：日期： 导师签名：日期：
锅炉控制系统设计 专业：测控技术与仪器学号：5801206025 学生姓名：魏彩昊指导教师：杨大勇 摘要 温度是流程工业中极为常见的热工参数，对它的控制也是过程控制的一个重点。由于加热过程、加热装置特殊结构等具体原因，使得过程对象经常具有大时滞、非线性、难以建立精确数学模型等特点，利用传统的PID控制策略对其进行控制，难以取得理想的控制效果，而应用数字PID控制算法能得到较好的控制效果。 本文主要阐述了一种改进型的加热炉对象及其工艺流程，采用了PLC控制装置设计了控制系统，使加热炉的恒温及点火实现了自动控制，从而使加热炉实现了全自动化的控制。此种加热炉可广泛应用于铝厂、钢厂等金属冶炼、金属加工行业以及化工行业。 此设计以工业中的电加热炉为原型，以实验室中的电加热炉为实际的被控对象，采用PID控制算法对其温度进行控制。提出了一种适合电加热炉对象特点的控制算法，并以PLC 为核心，组成电加热炉自适应控制系统，其控制精度，可靠性，稳定性指标均远高于常规仪表组成的系统。 关键词：温度；电加热炉；PLC；控制系统
加热炉控制系统要点
目录 第1章加热炉控制系统工艺分析 (1) 1.1 加热炉的工艺流程简述 (1) 1.2 加热炉控制系统的组成 (2) 第2章加热炉控制系统设计 (3) 2.1 步进梁控制 (3) 2.2 炉温控制 (4) 2.3 紧急停炉保护和连锁 (5) 第3章基于REALINFO的加热炉系统监控程序设计 (7) 3.1加热炉的主控界面 (7) 3.2加热炉的趋势界面 (8) 3.3加热炉的仪表界面 (9) 第4章结论与体会 (10) 参考文献 (11)
第1章加热炉控制系统工艺分析 在炼油化工生产中常见的加热炉是管式加热炉。其形式可分为箱式、立式和圆筒炉三大类。对于加热炉，工艺介质受热升温或同时进行汽化，其温度的高低会直接影响后一工序的操作工况和产品质量。 加热炉是传统设备的一种，同样具有热量传递过程。热量通过金属管壁传给工艺介质，因此他们同样符合导热与对流的基本规律。但加热炉属于火力加热设备，首先由燃料的燃烧产生炙热的火焰和高温的气流，主要通过辐射传热将热量传给管壁，然后由管壁传给工艺介质，工艺介质在辐射室获得的热量约占总符合的70%～80%，而在对流段获得的热量约占热负荷的20%～30%。因此加热炉的传热过程比较复杂，想从理论上获得对象特性是很困难的。 当炉子温度过高时，会使物料在加热炉内分解，甚至造成结焦而烧坏炉管。加热炉的平稳操作可以延长炉管使用寿命。因此，加热炉出口温度必须严加控制。 加热炉的对象特征一般基于定性分析和实验测试获得。从定性角度出发，可以看出其传热过程为：炉膛炽热火焰辐射给炉管，经热传导、对流传热给工艺介质。所以与一般传热对象一样，具有较大的时间常数和纯滞后时间。 特别是炉膛，它具有较大的热容量，故滞后更为显著，因此加热炉属于一种多容量的被控对象。根据若干实验测试，并做了一些简化，可以用一介环节加纯滞后来近似，其时间常熟和纯滞后时间与炉膛容量大小及工艺介质停留时间有关。 炉膛容量大，停留时间长，则时间常数和纯滞后时间大，反之亦然。 1.1 加热炉的工艺流程简述 随着工业自动化水平的迅速提高，工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展，从而反映出当今自动化技术的发展方向。 现加热炉控制系统主要特点： （1）生产能耗大幅度降低。 （2）产量大幅度提高。 （3）生产自动化水平非常高，原加热炉的控制系统大多是单回路仪表和继电逻辑控制系统，传动系统也大多是模拟量控制式的供电装置，现在的加热炉的控制系统都是PLC或DCS系统，而且大多还具有二级过程控制系统和三级生产管理系统。 本系统的工艺流程图如下图：
加热炉装置自动控制系统设计
课程设计（学年论文） 说明书 课题名称：加热炉装置自动控制系统设计专业班级： 学生学号： 学生姓名： 学生成绩： 指导教师： 课题工作时间：11月21号至12月1号
填写说明： 1. 表中第一、二、三、六项由指导教师填写；第四、五两项由学生填写。 2. 表中第一、二、三在在课程设计（学年论文）开始前填写，第四、五、六项在课程设计（学年论文）完成后填写。 3. 本表格填写完整后连同正文装订成册。
一、课程设计的任务或学年论文的基本要求 任务：完成加热炉装置自动控制系统设计。包括 1．熟悉加热炉装置工作要求，确定系统方案。 2．合理选择控制设备型号及规格，编制设备表。 3．完成相关图纸的设计。 4．编制设计说明书。 要求：控制方案合理、控制设备选型合理，图纸符合有关设计标准及规范。具体内容包括1．设计说明书，包括 1）加热炉装置 2）相关控制系统说明 3）自控设备选型（计算）说明 4）有关计算书 5）自控设备表一览表 2．设计图纸（图纸符合相关国家标准），包括 1）仪表管道流程图（PID） 2）仪表盘正面布置图 3）仪表盘背面电气接线图 二、进度安排 1～2 收集查阅资料，熟悉加热炉装置操作要求 3 确定系统控制方案及选型原则 4～5 熟悉相关图纸标准、绘制流程图 6 设备选型、编制设备一览表 7～8 设备计算，绘制布置图及接线图 9～10 撰写设计说明书、答辩 三、参考资料或参考文献 1．产品手册及选型样本 2．过程控制.杨三清,王仁明,曾庆山.华中科技大学出版社 3．过程控制工程设计.孙洪程,翁唯勤.化学工业出版社 4．清华数据库 5．万方数据库 6．过程控制与自动化仪表. 张井岗. 北京大学出版社 7．过程控制系统.陈夕松.汪木兰. 化学工业出版社 指导教师签字：年月日 教研室主任签字：年月日
加热炉自动控制简介
三轧钢生产过程自动化控制系统运行情况介绍 一. 仪表自动化 1.1.主要控制功能 ●燃烧控制 加热炉采用工艺先进的双蓄热步进粱式加热炉，燃料为高炉煤气，加热工艺设计采用空气、煤气双蓄热燃烧技术，两段温度控制，该技术对仪表检测控制提出了较高的要求，全新的控制策略和方法为传统的控制模式无法胜任，唯有计算机系统才能完成控制要求，仪表自动化的设计应以提高检测精度、保证合理燃烧及安全性为核心。在设备选型上，坚固可靠性及先进性，对于关键性的设备，采用国外引进产品或合资产品，国内设备部分也选用性能价格比高的产品。 两段的炉温控制均由交叉限幅燃烧控制系统来实现。每个炉温段设有热电偶，在线检测炉温。燃烧控制系统还根据最大加温速率对温度控制器输出值进行限制，以免过热。该控制系统中，引入了流量系统系数的修正和热空气流量温度补正，以提高控制精度。 ●炉膛压力、排烟温度控制 于蓄热式加热炉每隔30—90秒左右需换一次向，换向期间煤气被顺序切断，这样便会对炉膛的压力产生一定的影响；对排烟温度也会产生影响；由于加热炉各段之间不可能完全隔断，在对某段的某一热工参数进行控制时必然也会对其他段的热工参数产生较大的影响。设计采用根据测得的炉顶压力，调节排烟阀实现炉膛压力和排烟精确控制，控制两段炉顶炉压在+30Pa（允许波动范围10Pa）。 ●加热炉温度控制 基于本家热炉的工艺特点，此类型的加热炉炉膛温度控制相当复杂，为了实现炉膛温度精确控制，除采用交叉限幅燃烧系统控制外还才取了以下措施： a) 在加热炉换向期间，为了避免空气和煤气调节阀作无用的动作以及提高调节阀的使用寿命，采用了间歇控制，即在换向期间，预置相关空气和煤气调节阀保持换向前的开度不变; b) 同时采用自学习和预测控制技术，即计算机系统根据以前收集的数据和目前炉子的工况确认空气和煤气调节阀开度并进行实时校正。这样在换向完成后，系统能在最段的时间内恢复到正常的燃烧控制状态。 ●换向阀控制 换向系统具有灵活的手动、半自动、全自动控制功能。换向时间可在CRT上通过人机对话设定。换向系统以定时换向为主，当废气超温时系统强制换向。换向阀上均有阀位开闭检测装置，整个换向动作过程可在CRT上监视。当某一动作发生异常时，系统自动报警并提示故障点及处理方法。 ●煤气总管低压报警并快速切断 当煤气总管压力地狱设定值时，发出声、光报警并使快速切断阀动作切断煤气。当时操作人员马上进行相应的事故处理程序（炉子紧急停炉程序、煤气管道吹扫放散等） ●风机断电和风压低压报警 当助燃鼓风机同时断电或风压低时，煤气快速切断阀动作。
电阻加热炉温度控制
一、摘要 温度是工业对象中主要的被控参数之一。特别是在冶金、化工、机械各类工业中，广泛使用各种加热炉、热处理炉、反应炉等。由于炉子的种类不同，所采用的加热方法及燃料也不相同，如煤气、天然气等。但就控制系统本身的动态特性而言，均属于一阶纯滞后环节，在控制算法上基本相同，可采用PID控制或其他纯滞后补偿算法。 为了保证生产过程正常安全地进行，提高产品的质量和数量，以及减轻工人的劳动强度，节约能源，对加热用的各种电炉要求在一定条件下保持恒温，不能随电源电压波动或炉内物体而变化，或者有的电炉的炉温根据工艺要求按照某个指定的升温或保温规律而变化，等等。 因此，在工农业生产或科学实验中常常对温度不仅要不断地测量，而且要进行控制。
二、总体方案设计 设计任务 用一台计算机及相应的部件组成电阻炉炉温的自动控制系统，并使系统达到工艺要求的性能指标。 1、设计内容及要求 电阻加热炉用于合 金钢产品热力特性实验，电加热炉用电炉丝提供功率，使其在预定的时间内将炉内温度稳定到给定的温度值。在本控制对象电阻加热炉功率为8KW，有220V 交流电源供电，采用双向可控硅进行控制。 系统模型： 2、工艺要求 按照规定的曲线进行升温和降温，温度控制范围为50—350℃，升温和降温阶段的温度控制精度为+5℃，保温阶段温度控制精度为+2℃。
3、要求实现的系统基本功能 微机自动调节：正常工况下，系统投入自动。 模拟手动操作：当系统发生异常，投入手动控制。 微机监控功能：显示当前被控量的设定值、实际值，控制量的输出值，参数报警时有灯光报警。 4、对象分析 在本设计中，要求电阻炉炉内的温度，按照上图所示的规律变化，从室温开始到50℃为自由升温阶段，当温度一旦到达50℃，就进入系统调节，当温度到达350℃时进入保温段，要始终在系统控制下，一保证所需的炉内温度的精度。加工结束，要进行降温控制。保温段的时间为600—1800s。过渡过程时间：即从开始控制到进入保温阶段的时间要小于600s。在保温段当温度高于352℃或低于348℃时要报警，在升温和降温阶段也要进行控制，使炉内温度按照曲线的斜率升或降。 采用MCS—51单片机作为控制器，ADC0809模数转换芯片为模拟量输入，DAC0832数模转换芯片为模拟量输出，铂电阻为温度检测元件，运算放大器和可控硅作为功率放大，电阻炉为被控对象，组成电阻炉炉温控制系统，另外，系统还配有数字显示，以便显示和记录生产过程中的温度和输出值。 5、系统功能设计 计算机定时对炉温进行测量和控制一次，炉内温度是由一铂电阻温度计来进行测量，其信号经放大送到模数转换芯片，换算成相应的数字量后，再送入计算机中进行判别和运算，得到应有的电功率数，经过数模转换芯片转换成模拟量信号，供给可控硅功率调节器进行调节，使其达到炉温变化曲线的要求。
加热炉的温度自动控制系统
加热炉的温度自动控制系统 一．系统设计的目的及意义 加热炉被广泛应用于工业生产和科学研究中。由于这类对象使用方便，可以通过调节输出功率来控制温度，进而得到较好的控制性能，故在冶金、机械、化工等领域中得到了广泛的应用。 在一些工业过程控制中,工业加热炉是关键部件,炉温控制精度及其工作稳定性已成为产品质量的决定性因素。对于工业控制过程,PID 调节器具有原理简单、使用方便、稳定可靠、无静差等优点,因此在控制理论和技术飞跃发展的今天,它在工业控制领域仍具有强大的生命力。 在产品的工艺加工过程中，温度有时对产品质量的影响很大，温度检测和控制是十分重要的，这就需要对加热介质的温度进行连续的测量和控制。 在冶金工业中，加热炉内的温度控制直接关系到所冶炼金属的产品质量的好坏，温度控制不好，将给企业带来不可弥补的损失。为此，可靠的温度的监控在工业中是十分必要的。 二．控制要求 加热炉设备的控制任务是根据生产负荷的需要，供应热量，同时要使加热炉在安全、经济的条件下运行。按照这些控制要求，加热炉设备将有主要的控制要求： 加热炉燃烧系统的控制方案要满足燃烧所产生的热量，适应物料负荷的需要，保证燃烧的经济型和加热炉的安全运行，使物料温度与燃料流量相适应，保持物料出口温度在一定范围内。 三．系统介绍 本加热炉温度控制系统采用单回路控制方案，即可实现控制要求。在运行过程中，当物料出口温度受干扰影响改变时，温度检测元件测得的模拟信号也会发生对应的改变，该信号经过变送器转换后变成调节器可分析的数字信号，进入调节器，
将变动后的信号再与给定相比较，得出对应偏差信号，调节器将给定温度与测得的温度进行比较得出偏差值，然后经PID 算法给出输出信号，执行器接收调节器发来的信号后，根据信号调节阀门开度，进而控制燃料流量，改变物料出口温度，实现对物料出口温度的控制。不断重复以上过程，直至物料出口温度接近给定，处于允许范围内，且达到稳定。由此消除干扰的影响，实现温度的控制要求。 四．具体控制系统设计 1 测温元件 本控制系统的测温元件采用Pt100热电阻，工业用铂电阻作为温度测量变送器，通常用来和显示、记录、调节仪表配套，直接测量各种生产过程中从0 ～ 500℃ 范围内的液体、蒸汽和气体介质以及固体等表面温度。 2 调节控制器件 DDZ-III 型PID 调节器TDM-400性能指标如下表所示： 表 DDZ-III 型PID 调节器性能指标 被控量 给定量
加热炉控制
目录 第1章加热炉控制系统工艺分析 (2) 第2章加热炉控制系统设计 (3) 2.1生产节奏的控制 (3) 2.2加热炉燃烧控制 (3) 第3章基于组态王的加热炉系统监控程序设计 (8) 第4章结论与体会 (10) 参考文献 (11)
第1章加热炉控制系统工艺分析 加热炉是轧钢工业必须配备的热处理设备。随着工业自动化技术的不断发展，现代化的轧钢厂应该配置大型化的、高度自动化的步进梁式加热炉，其生产应符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求，以提高其产品的质量，增强产品的市场竞争力。 我国轧钢工业的加热炉型有推钢式炉和步进式炉两种，但推钢式炉有长度短、 产量低，烧损大，操作不当时会粘钢造成生产上的问题，难以实现管理自动化。由于推钢式炉有难以克服的缺点，而步进梁式炉是靠专用的步进机构，在炉内做矩形运动来移送钢管，钢管之间可以留出空隙，钢管和步进梁之间没有摩擦，出炉钢管通过托出装置出炉，完全消除了滑轨擦痕，钢管加热断面温差小、加热均匀，炉长不受限制，产量高，生产操作灵活等特点，其生产符合高产、优质、低耗、节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求。 全连续、全自动化步进式加热炉。这种生产线都具有以下特点: ①生产能耗大幅度降低。 ②产量大幅度提高。 ③生产自动化水平非常高，原加热炉的控制系统大多是单回路仪表和继电逻 辑控制系统，传动系统也大多是模拟量控制式的供电装置，现在的加热炉的控制 系统都是PLC或DCS系统，而且大多还具有二级过程控制系统和三级生产管理系 统。传动系统都是全数字化的直流或交流供电装置。
第2章加热炉控制系统设计 2.1 生产节奏的控制 步进式加热炉生产中的生产节奏的控制是非常重要的，在管材线全自动、全连续工作时，加热炉区的机械设备如进料辊道、步进梁、出料辊道、液压站及其它公辅设施，设备运行节奏必须高度统一，才能实现管材物流全过程准确定位，以实现全自动、全连续工作。 依据生产调度计划而需要装炉时，通过上料台架输送至装料辊道，经光电开关及金属探测器而自动输送到炉外辊道上。待炉内装料端空出位置时，自动开启炉门，由其及炉内辊道托入炉内放置到固定梁上，并由此开始进行炉内的管材物流跟踪。管材通过炉子步进梁自装料端一步步地移送到炉子的出料端。由装在出料端的光电开关检测到管材边缘并在步进梁完成此时的步距运行后，暂停步进梁的移送动作，PLC同时测算等待出炉管材的位置。在加热炉接到出钢信号后，再自动开启出料炉门，由出料辊道运至炉外出料辊道上。当金属检测器探测到管材时，在由出料辊道输送至其他设备，进行下一道工艺。 管材输送、测量、装出料、物流跟踪以及管材的数据信息交换通过PLC和二级计算机系统进行顺序、定时、联锁与逻辑控制，实现操作自动化和计算机管理。 2.2 加热炉燃烧控制 工业炉的燃烧控制水平直接影响到生产的各项指标，例如：产品质量、能源消耗等。目前国内的工业炉一般都采用连续燃烧控制的形式，即通过控制燃料、助燃空气流量的大小来使炉内的温度、燃烧气氛达到工艺要求。由于这种连续燃烧控制的方式往往受到燃料流量的调节和测量等环节的制约，所以目前大多数工业炉的控制效果不佳。随着工业炉工业的迅猛发展，脉冲式燃烧控制技术也应运而生，并在国内外得到一定程度的应用，取得了良好的使用效果。 目前高档工业产品对炉内温度场的均匀性要求较高，对燃烧气氛的稳定可控性要求较高，使用传统的连续燃烧控制无法实现。随着宽断面、大容量的工业炉的出现，必须采用脉冲燃烧控制技术才能控制炉内温度场的均匀性。 本系统主要采用脉冲燃烧系统。它是一种间断燃烧的方式，使用脉宽调制技术，通过调节燃烧时间的占空比（通断比）实现窑炉的温度控制。燃烧状态下的燃料流量可通过主燃料控制阀门在线调节，燃烧器一旦燃烧，就处于其设计的