石化厂加热炉的温度控制系统设计

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,石化厂加热炉的温度控制系统设计,第九组,工作流程,组,态,设,计,设,备,安,装,控,制,方,案,硬,件,设,计,仪,表,选,择,1.总体要求,根据控制方案选择所需的检测仪表、控制仪表和执行装置，按照控制要求进行安装、调试，使系统能正常运行。,加热炉出口温度控制,串级控制,内环:加热炉燃料流量控制,外环:加热炉出口温度控制,控制方案,燃料,加,热,炉,内设定,外设定,系统方框图,-,串级控制系统的几个专用名词,主变量：,是生产过程中的重要工艺控制指标，在串级控制系统中起主导作用，如加热炉的温度。,副变量:,串级控制系统中为了为稳定主变量或因某种需要而引入的辅助变量，如加热炉燃料的流量。,主对象：,生产过程中含有主变量的被控制的工艺生产设备，如加热炉,副对象：,生产过程中含有副变量的被控制的工艺生产设备，如燃料管道,主调节器：,接受主变送器送的主变量信号，与由工艺指标决定的设定值进行比较，其输出送给另一调节器作为设定值。因 为这个调节器在串级控制系统中起主导作用，所以叫主调节器。如TC,副调节器：,接受副变送器送来的副变量信号与由主调节器输出决定的设定值进行比较，其输出直接操纵调节阀，如FC,主回路：,是由主测变送器，主、副调节器，调节阀和主、副对象所构成的外回路，亦称外环。,副回路：,是由副测变送器，副调节阀，调节器和副对象所构成的回路，亦称内环。,仪表选择,温度检测:,K型热电偶,工业用装配式,K型热电偶,作为一种温度传感器，,K型热电偶,通常和显示仪表，,记录仪表,和电子调节器配套使用。装配式,K型热电偶,可以直接测量各种生产中从0到1300范围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。,热电偶类别,代号,分度号,测量范围,基本误差限,镍铬康铜,WRK,E,0800,0.75%t,镍铬镍硅,WRN,K,01300,0.75%t,铂铑 13-铂,WRB,R,0-1600,0.25%t,铂铑 10 铂,WRP,S,01600,0.25%t,铂铑 30 铂铑 6,WRR,B,01800,0.25%t,根据国家规定，我公司生产符合IEC国际标准分度号的铂铑 30铂铑6、铂铑10铂、镍铬镍硅、镍铬康铜等等的,装配式热电偶,E型热电偶 E型热电偶是一种廉金属的热电偶，正极（EP）为：镍铬10合金，化学成分与KP相同，负极（EN）为铜镍合金，名义化学成分为：55%的铜，45%的镍以及少量的锰，钴，铁等元素。该热电偶的使用温度为-200900。E型热电偶的特点:热电动势之大，灵敏度之高属所有热电偶之最，宜制成热电堆，测量微小的温度变化。对于高湿度气氛的腐蚀不甚灵敏，宜用于湿度较高的环境。E热电偶还具有稳定性好，抗氧化性能优于铜-康铜，铁-康铜热电偶，价格便宜等优点，能用于氧化性和惰性气氛中，广泛为采用。E型热电偶不能直接在高温下用于硫，还原性气氛中，热电势均匀性较差。,E型热电偶,一体式涡街流量计的基本原理是卡门涡街原理,即“涡街旋涡分离频率与流速成正比”。变送器流通本体直径与仪表的公称口径基本相同。如图一所示,流通本体内插入有一个近似为等腰三角形的柱体,柱体的轴线与被测介质流动方向垂直,底面迎向流体。,当被测介质流过柱体时,在柱体两侧交替产生旋涡,旋涡不断产生和分离,在柱体下游便形成了交错排列的两列旋涡即“涡街”。理论分析和实验已证明,旋涡分离的频率与柱侧介质流速成正比。,旋涡交错分离,在柱体两侧及柱体后面的尾流中产生脉动的压力,设在柱体内部(或后面)的检测探头受到这种微小的脉动压力的作用,使埋设在探头内的压电晶体元件受到交变应力而产生交变电荷信号。该信号经放大器上的电荷变换、放大，滤波限幅和触发整形处理后，输出频率与旋涡分离频率相同的方波电压脉冲信号。该信号再送到就地显示仪，传感器输出的每一个脉冲将代表一定体积的被测流体。一段时间内的输出总脉冲数,将代表这段时间内流过传感器的流体总体积。,传感器输出的电压脉冲信号送到连于一体的就地显示仪。就地显示仪采用最新微功耗CPU，测量涡街传感器输出的频率信号，根据设定的密度，涡街流量系数进行流量运算，现场液晶显示瞬时流量和累计流量。,使用条件及参数,环境温度：-4055;,相对湿度:590;,大气压力:86106;,被测流体是单相流体或可以认为是单相的流体;,技术参数,公称通径:25300：（大于300mm为插入式结构）；,公称压力:2.5、4.0;测量介质:液体、气体、蒸汽;,精度等级:0.5、1.0、1.5级：（插入式结构为2.5级）；,介质温度:-40+350;,本体材质:1r18i9i;重复性:0.2;,供电电源:3.6V锂电池或24DC，远传为24,连接方式:法兰卡装式(大于300mm为插入式结构),LUW系列法兰卡装式流量范围:,传感器型号公称通径N()流量范围（）液 体气 体蒸 汽LUW-201200.66660650LUW-202251101180980LUW-204401.7262423619193LUW-205502.7413737331305LUW-206656605555042550LUW-20880101069797079794LUW-2101002016615215241251247LUW-2121253026524324301991988LUW-2151504037734534522852854LUW-2202007072766666625455451LUW-22525012011381043104308538534LUW-2303001701620148514850121512150系列插入式流量范围:,变送器型号公称通径N()流量范围（）液 体气 体蒸 汽LUW-30252501001000100080009308000LUW-30303001501500150011500133011440LUW-30353502002000200015600180015600LUW-30404002502500250020000240020000LUW-30505004004000400030000370031800LUW-30606005005000500045000530045800LUW-30707007007000700060000730062300LUW-3080800900900090008000095001400014000127200,硬件设计,测点清单,卡件配置,卡件在机笼中的排布图,测点在卡件中的排布图,序号,位号,描述,I/O,类型,量程/ON描述,单位/OFF描述,报警要求,1,PI102,原料加热炉烟气压力,AI,不配电420mA,-100-0,Pa,90%高报,2,LI101,原料油罐液位,AI,不配电420mA,0100,%,100%高高报,3,FI001,加热炉原料油流量,AI,不配电420mA,0500,m,3,/h,4,FI104,加热炉燃气流量,AI,不配电420mA,0500,m,3,/h,70%高报,5,TI106,原料加热炉炉膛温度,TC,K,0600,90%高报，30%低报,6,TI107,原料加热炉辐射段温度,TC,K,01000,80%高报，10%低报,7,TI102,反应物加热炉炉膛温度,TC,K,0500,90%高报,8,TI103,反应物加热炉入口温度,TC,K,0400,9,TI104,反应物加热炉出口温度,TC,K,0600,10,TI108,原料加热炉烟段温度,TC,E,0300,11,TI111,原料加热炉风道温度,TC,E,0200,12,TI101,原料加热炉出口温度,RTD,RT100,0400,13,PV102,加热炉烟气压力调节,AO,正输出,14,FV104,加热炉燃料流量调节,AO,正输出,15,LV1011,原料油罐液位A阀调节,AO,正输出,16,LV1012,原料油罐液位B阀调节,AO,正输出,测点清单,17,KI301,泵开关指示,DI,NC,开,关,ON报警,18,KI302,泵开关指示,DI,NC,开,关,19,KI303,泵开关指示,DI,NC,开,关,20,KI304,泵开关指示,DI,NC,开,关,21,KI305,泵开关指示,DI,NC,开,关,22,KI306,泵开关指示,DI,NC,开,关,23,KO302,泵开关操作,DO,NC,开,关,24,KO303,泵开关操作,DO,NC,开,关,25,KO304,泵开关操作,DO,NC,开,关,26,KO305,泵开关操作,DO,NC,开,关,27,KO306,泵开关操作,DO,NC,开,关,卡件配置,:,信号类型,点数,使用的卡件,数量,AI,电流信号4-20mA,4,XP313,1,热点偶,7,XP314,2,热电阻,1,XP316,1,AO,电流信号4-20mA,4,XP322,1,DI,开关量,输入,6,XP363,1,DO,开关量,输出,5,XP362,1,1,2,3,4,00,01,02,03,04,05,06,07,08,09,10,11,12,13,14,15,XP243,XP243,XP233,XP233,XP313,XP314,XP314,XP316,XP322,XP362,XP363,XP000,XP000,XP000,XP000,XP000,XP000,XP000,XP000,XP000,冗余,冗余,冗余,冗余,卡件在机笼中的排布图,序号,卡件类型,卡 件 通 道,00,01,02,03,04,05,06,07,00,01,02,03,04,05,06,07,08,09,10,11,12,13,14,15,xp313,xp314,xp314,xp316,xp322,xp362,xp363,xp000,xp000,xp000,xp000,xp000,xp000,xp000,xp000,xp000,LI101,FI001,FI104,备用,备用,TI107,TI102,TI103,TI104,TI108,TI111,备用,备用,备用,备用,备用,TI101,备用,备用,备用,PV102,FV104,LV1011,LV1012,KO302,KO303,KO304,KO305,KO306,备用,备用,备用,KO301,KO302,KO303,KO304,KO305,KO306,备用,PI102,TI106,备用,组态设计,步骤：,总体信息,控制站,操作站,工程师站,操作员站,控制站组态,数据转发卡,IO卡,IO点,控制方案,常规方案,自定义,操作站组态,操作小组设置,标准画面组态：总貌画面、趋势画面、分组画面、一览画面,流程图登录,报表登录,接,线,图,