管式加热炉的数值模拟及控制策略研究

发布时间：2020-06-20 04:28

【摘要】：随着炼油的大型化和对环保的要求不断提高,柴油加氢作为柴油提质的手段受到重视;柴油加氢加热炉是柴油加氢工艺中重要的热工设备,它的设计、控制直接对后续的加氢反应产生影响;同时我国对企业提出了强制性的“节能减排”要求,人们对加氢用加热炉的设计模拟控制提出了更高的要求。本文以年产200万吨柴油加氢装置为背景,根据工艺特点,在已有的加热炉初步设计的基础上,建立加热炉辐射室传热模拟,用Lobo-Evans方法对辐射室进行传热校核。选择用实组分法切割柴油馏分,用14种简单烷烃描述柴油组成,加上氢气成分,混氢油呈两相流进入加热炉。在此基础上,利用HTRT软件XFH模块模拟加热炉,并将主要参数与设计值对比。结果表明加热炉关键参数与设计值符合较好,可以为进一步改进加热炉提供依据。加热炉是一个多变量、大时滞、强干扰的系统。本文对不同的被控变量提出了不同的控制策略:针对炉膛温度对燃料气压力干扰响应快的特点,提出了出口温度炉膛温度串级控制方案;针对鼓风量波动大、可测的特点,提出了炉膛压力前馈反馈控制控制方案;针对柴油加氢加热炉的双室单排卧管双面辐射的结构特点,提出了两支路温度平衡控制方案。在参考加热炉动态模型的基础上,对加热炉控制方案进行simulink仿真分析,并对控制器参数进行整定。结果表明该控制策略有效可行,且优于常规控制。
【学位授予单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE963

【参考文献】