管式加热炉开停车及事故处理仿真操作优化方案

一、任务要求

某烃类化工原料在流量调节器FIC101的控制下先进入加热炉F-101的对流段，经对流段加热升温后，再进入F-101的辐射段，被加热至420℃后，送至下一工序，其炉出口温度由调节器TIC106通过调节燃料气流量或燃料油压力来控制，要求工艺物料量达到3072.5kg/h，燃料油压力PIC109为0.6MPa雾化蒸汽压差PDIC112为0.4MPa（图8-3和图8-4）。

图8-4 管式加热炉现场图

采暖水在调节器FIC102控制下，经与F-101的烟气换热，回收余热后，返回采暖水系统，采暖水流量FIC102为9584kg/h。

（1）制订管式加热炉开车操作步骤。

（2）制订管式加热炉停车操作步骤。

（3）事故判断并制订事故处理操作步骤：①燃料油火嘴堵；②燃料气压力低；③炉管破裂；④燃料气调节阀卡；⑤燃料气带液；⑥燃料油带水；⑦雾化蒸汽压力低；⑧燃料油泵A停。

（4）炉出口温度联锁操作。

二、工艺流程

1.工艺物料系统

某烃类化工原料在流量调节器FIC101的控制下先进入加热炉F-101的对流段，经对流的加热升温后，再进入F-101的辐射段，被加热至420℃后，送至下一工序，其炉出口温度由调节器TIC106通过调节燃料气流量或燃料油压力来控制。

采暖水在调节器FIC102控制下，经与F-101的烟气换热，回收余热后，返回采暖水系统。管式加热炉现场图见图8-4。

2.燃料系统(www.xing528.com)

燃料气管网的燃料气在调节器PIC101的控制下进入燃料气罐V-105，燃料气在V-105中脱油脱水后，分两路送入加热炉，一路在PCV01控制下送入常明线；一路在TV106调节阀控制下送入油—气联合燃烧器。

来自燃料油罐V-108的燃料油经P101A/B升压后，在PIC109控制压送至燃烧器火嘴前，用于维持火嘴前的油压，多余燃料油返回V-108。来自管网的雾化蒸汽在PDIC112的控制压与燃料油保持一定压差情况下送入燃料器。来自管网的吹热蒸汽直接进入炉膛底部。

三、主要设备

管式加热炉主要设备见表8-1。

表8-1 管式加热炉主要设备

四、复杂控制系统和联锁系统

1.炉出口温度控制

TIC106工艺物流炉出口温度，TIC106通过一个切换开关HS101。实现两种控制方案：一是直接控制燃料气流量，其二是与燃料压力调节器PIC109构成串级控制。

当第一种方案时：燃料油的流量固定，不做调节，通过TIC106自动调节燃料气流量控制工艺物流炉出口温度；当第二种方案时：燃料气流量固定，TIC106和燃料压力调节器PIC109构成串级控制回路，控制工艺物流炉出口温度。

2.炉出口温度联锁

（1）联锁源：①工艺物料进料量过低（FIC101＜正常值的50%）。②雾化蒸汽压力过低（低于0.7MPa）。

（2）联锁动作：①关闭燃料气入炉电磁阀S01。②关闭燃料油入炉电磁阀S02。③打开燃料油返回电磁阀S03。