所选被控对象是流程工业领域常见的强制通风式加热炉,通过加热炉辐射与对流传热,将一定流量的物料A加热到工艺要求的温度。

一、被控对象描述
1. 工艺流程
待加热的物料A经由上料泵P1101泵出,进入换热器E1101管程预热,同时对最终产品(热物料A)的温度微调(降温)。
出换热器E1101管程的物料A进入加热炉F1101的对流段。加热炉对流段由多段盘管组成,炉膛产生的高温烟气自上而下通过管间,与管内的物料A换热,回收烟气中的余热并使物料A进一步预热。
对流段流出的物料A全部进入F1101辐射段炉管,接受燃烧器火焰的辐射热量。从辐射段炉管出来的高温热物料A,进入换热器E1101壳程,进行温度的微调并为冷物料预热,最后以工艺所要求的物料温度输送给下一生产单元。
燃料经由燃料泵P1102泵入加热炉F1101的燃烧器,空气经由变频风机K1101送入燃烧器。燃料与空气在燃烧器混合燃烧,产生热量使辐射段炉管内的物料A迅速升温。燃烧产生的烟气带有大量余热,在对流段进行余热回收。
3. 开车步骤
(1)启动前检查所有的阀门、泵、鼓风机均处于关闭状态。
(2)启动鼓风机K1101,确认炉内可燃性气体在爆炸限以下,停止鼓风机。
(3)启动上料泵P1101,使炉管中有大于最小流量的物料A流过。
(4)打开燃料泵P1102,为加热炉点火。
(5)使物料A、管道、炉膛均匀缓慢升温,最终将热物料A出口温度稳定在工艺要求范围内。
(6)提升负荷。
加热炉正常运行时,确保热物料A出口温度和出口流量均维持在工艺要求范围内。同时,确保加热炉处在安全、稳定的生产工况。二、控制任务
1. 满足生产指标的考虑
在热物料A流量稳定的前提下,保证热物料A的出口温度维持在工艺要求范围之内。
所有操作要保证有序进行,工况要保持全程稳定,并要充分考虑生产过程中可能出现的异常工况。
2. 满足节能指标的考虑
出于对效能、环境等因素的考虑,要求在控制系统的设计和实施中对燃料用量等能耗等指标予以充分考虑。
3. 满足全自动控制的要求
从生产单元冷态起,按照开车步骤实施全自动顺序控制,保证开车稳步进行,保证系统无扰投运。
