管式加熱爐溫度流量串級控制系統(tǒng)的設(shè)計要點

1、 課 程 設(shè) 計題 目 管式加熱爐溫度-流量串級控制系統(tǒng)的設(shè)計學(xué) 院自動化 專 業(yè) 自動化 班 級姓 名指導(dǎo)教師年 月 日課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)生姓名： 專業(yè)班級：指導(dǎo)教師： 工作單位： 題 目: 管式加熱爐溫度-流量串級控制系統(tǒng)的設(shè)計初始條件：管式加熱爐 是石油工業(yè)中重要的設(shè)備之一，它的任務(wù)是把原油加熱到一定的溫度，以保證下一道工序的順利進(jìn)行。加熱爐的工藝過程為：燃料油經(jīng)霧化后在爐膛中燃燒，被加熱油料流過爐膛四周的排管后，就被加熱到出口溫度。當(dāng)出口溫度要求85±4時，設(shè)計溫度-流量串級控制系統(tǒng)要求完成的主要任務(wù):1、了解管式加熱爐工藝設(shè)備2、繪制控制系統(tǒng)方案圖3、確定系統(tǒng)所需檢測元件、執(zhí)

2、行元件、調(diào)節(jié)儀表技術(shù)參數(shù)4、撰寫系統(tǒng)調(diào)節(jié)原理及調(diào)節(jié)過程說明書時間安排12月19日 選題、理解課題任務(wù)、要求12月20日 方案設(shè)計12月21-28日 參數(shù)計算撰寫說明書12月30日 答辯指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日目錄前言 . .11. 管式加熱爐溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計意義 .21.1管式加熱爐簡介 .21.2溫度控制系統(tǒng)設(shè)計意義.22. 管式加熱爐溫度控制系統(tǒng)工藝流程及控制要求 .33. 總體方案設(shè)計 .43.1傳統(tǒng)簡單控制系統(tǒng).43.2串級控制系統(tǒng).53.3管式加熱爐溫度-流量串級控制系統(tǒng)控制原理及調(diào)節(jié)過程 .64. 系統(tǒng)的設(shè)計與參數(shù)整定 .84.1主回路設(shè)

3、計 .84.2副回路設(shè)計 .84.3主副調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)規(guī)律的選擇.84.4主副調(diào)節(jié)器正反作用方式的確定.94.5控制系統(tǒng)的參數(shù)整定 .95. 所需檢測元件、執(zhí)行元件及調(diào)節(jié)儀表技術(shù)參數(shù) . 105.1溫度變送器 . 105.2溫度檢測元件. 115.3流量檢測及變送 . 115.4調(diào)節(jié)閥 . 125.5聯(lián)鎖保護(hù). 12心得體會 . . 13參考文獻(xiàn) . . 14前言當(dāng)今世界，隨著人們物質(zhì)生活水平的提高以及市場競爭的日益激烈，產(chǎn)品的質(zhì)量和功能也向更高的檔次發(fā)展，制造產(chǎn)品的工藝過程變得越來越復(fù)雜，為滿足優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗，以及安全生產(chǎn)、保護(hù)環(huán)境等要求，做為工業(yè)自動化重要分支的過程控制的任務(wù)也愈來愈繁重，

4、無論是在大規(guī)模的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)過程中，還是在傳統(tǒng)工業(yè)過程改造中，過程控制技術(shù)對于提高產(chǎn)品質(zhì)量以及節(jié)省能源等均起著十分重要的作用。為了能將課程中所學(xué)理論知識初步嘗試應(yīng)用于實踐，本次設(shè)計將采用過程控制系統(tǒng)原理來實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)控制問題的解決，通過設(shè)計一個溫度-流量串級控制系統(tǒng)來實現(xiàn)對管式爐加熱原料油的溫度控制。管式加熱爐是石油工業(yè)中重要的設(shè)備之一，它的任務(wù)是把原油加熱到一定的溫度，以保證下一道工序的順利進(jìn)行。加熱爐的工藝過程為：燃料油經(jīng)霧化后在爐膛中燃燒，被加熱油料流過爐膛四周的排管后，就被加熱到出口溫度。本此設(shè)計內(nèi)容包括總體方案設(shè)計，系統(tǒng)原理闡述，系統(tǒng)框圖與結(jié)構(gòu)的搭建，變量檢測環(huán)節(jié)，變量變送環(huán)節(jié)

5、，控制器，調(diào)節(jié)閥，聯(lián)鎖保護(hù)等環(huán)節(jié)的具體選擇與設(shè)計，最終形成一個可行可靠的完整串級過程控制系統(tǒng)方案，力圖通過具體應(yīng)用獲得理論知識的進(jìn)一步提升，并為工業(yè)生產(chǎn)提出可行性建議。管式加熱爐溫度-流量串級控制系統(tǒng)的設(shè)計1. 管式加熱爐溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計意義1.1管式加熱爐簡介管式加熱爐是一種直接受熱式加熱設(shè)備，主要用于加熱液體或氣體化工原料，所用燃料通常有燃料油和燃料氣。管式加熱爐的傳熱方式以輻射傳熱為主，管式加熱爐通常由以下幾部分構(gòu)成：1）輻射室：通過火焰或高溫?zé)煔膺M(jìn)行輻射傳熱的部分。這部分直接受火焰沖刷，溫度很高，是熱交換的主要場所（約占熱負(fù)荷的70-80%）；2）對流室：靠輻射室出來的煙氣進(jìn)行以對流

6、傳熱為主的換熱部分；3）燃燒器：是使燃料霧化并混合空氣，使之燃燒的產(chǎn)熱設(shè)備，燃燒器可分為燃料油燃燒器，燃料氣燃燒器和油一氣聯(lián)合燃燒器；4）通風(fēng)系統(tǒng)：將燃燒用空氣引入燃燒器，并將煙氣引出爐子，可分為自然通風(fēng)方式和強制通風(fēng)方式。1.2溫度控制系統(tǒng)設(shè)計意義管式加熱爐是石油煉制、石油化工、煤化工、焦油加工、原油輸送等工業(yè)中廣泛使用的工藝加熱爐，由于被加熱物質(zhì)即在管內(nèi)流動介質(zhì)通常為氣體或液體，并且都是易燃易爆的物質(zhì)，所以操作條件苛刻，同時其必須長周期運轉(zhuǎn)不間斷操作，加熱方式直接受火，所以管式加熱爐的溫度控制系統(tǒng)至關(guān)重要，是其提高加熱爐熱效率，節(jié)約能源和安全生產(chǎn)的重要保證，因此本設(shè)計的意義就是旨在設(shè)計出符

7、合管式加熱爐生產(chǎn)控制要求的溫度控制系統(tǒng)，從而達(dá)到在其工作過程中有效及時控制，以提高其工作效率，節(jié)約能源且保證生產(chǎn)過程的安全可靠。2. 管式加熱爐溫度控制系統(tǒng)工藝流程及控制要求管式加熱爐的主要任務(wù)是把原制油或重油加熱到一定溫度，以保證下一道工序（分餾或裂解）的順利進(jìn)行。管式加熱爐的工藝流程圖如圖2.1所示。燃料油經(jīng)過蒸汽霧化后在爐膛中燃燒，被加熱油料流過爐膛四周的排管中，就被加熱到出口溫度t 。在燃料油管道上裝設(shè)一個調(diào)節(jié)閥，用它來控制燃油量以達(dá)到調(diào)節(jié)溫度t 的目的。 引起溫度t 改變的擾動因素很多，主要有：1）燃料油方面（它的組分和調(diào)節(jié)閥前的油壓以及燃料油流量）的擾動； 2）噴油用的過熱蒸汽壓力

8、波動；3）被加熱油料方面（它的流量和入口溫度）的擾動； 4）配風(fēng)、爐膛漏風(fēng)和大氣溫度方面的擾動；其中燃料油壓力，流量和過熱蒸汽壓力都可以用專門的調(diào)節(jié)器保持其穩(wěn)定，以便把擾動因素減小到最低限度。從調(diào)節(jié)閥動作到溫度t 改變，這中間需要相繼通過爐膛、管壁和被加熱油料所代表的熱容積，因而反應(yīng)很緩慢。工藝上對出口溫度t 要求不高，一般希望波動范圍不超過%21 。圖2-1 管式加熱爐工藝流程圖原料油出口溫度）（t 1 原料油燃料燃料圖3-1 管式加熱爐簡單溫度控制系統(tǒng)3. 總體方案設(shè)計3.1傳統(tǒng)簡單控制系統(tǒng)管式加熱爐的任務(wù)是把原料油加熱到一定溫度，以保證下道工藝順利進(jìn)行，因此若采用傳統(tǒng)簡單控制系統(tǒng)，常選原

9、料油出口溫度）（t 1為被控參數(shù)、燃料油流量為控制變量，如圖3-1所示，其控制系統(tǒng)框圖如圖3-2所示。影響原料油出口溫度）（t 1的干擾有原料油流量）（t f 1、原料油入口溫度）（t f 2、燃料壓力）（t f 3、燃料熱值）（t f 4、燃料流量）（t f 5等，該系統(tǒng)根據(jù)原料油出口溫度）（t 1來控制燃料閥門的開度，通過改變?nèi)剂狭髁繉⒃统隹跍囟瓤刂圃谝?guī)定數(shù)值上，但由其系統(tǒng)圖可知當(dāng)燃料壓力、流量、熱值發(fā)生變化，產(chǎn)生擾動時，最先影響爐膛溫度，然后通過傳熱過程逐漸影響原料油的出口溫度，從燃料流量變化經(jīng)過三個容量后，才引起原料油出口溫度的變化，這個通道時間常數(shù)很大，約15min ，反應(yīng)緩慢。而

10、溫度調(diào)節(jié)器C T 1是根據(jù)原料油的出口溫度）（t 1與設(shè)定值的偏差進(jìn)行控制，當(dāng)燃料部分出現(xiàn)干擾后，系統(tǒng)并不能及時產(chǎn)生控制作用，客服干擾對被控參數(shù)）（t 1的影響，控制質(zhì)量差，當(dāng)生產(chǎn)工藝對原料油出口溫度）（t 1要求嚴(yán)格時，傳統(tǒng)的簡單控制系統(tǒng)很難滿足要求，因此我們此次設(shè)計采用串級控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。 圖3-2 管式爐溫度簡單控制系統(tǒng)框圖圖3-3 管式加熱爐溫度-流量串級控制系統(tǒng)3.2串級控制系統(tǒng)串級控制系統(tǒng)是在簡單控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，當(dāng)被控過程的滯后較大，干擾比較劇烈、頻繁時，采用簡單控制系統(tǒng)控制品質(zhì)較差，滿足不了工藝控制精度要求，在這種情況下可考慮采用串級控制系統(tǒng)，串級控制系統(tǒng)采用兩套檢

11、測變送器和兩個調(diào)節(jié)器，前一個調(diào)節(jié)器的輸出作為后一個調(diào)節(jié)器的設(shè)定，后一個調(diào)節(jié)器的輸出送往調(diào)節(jié)閥。針對管式加熱爐設(shè)計的溫度-流量串級控制系統(tǒng)如圖3-3所示，其系統(tǒng)框圖如圖3-4所示。 +圖3-4 管式加熱爐溫度-流量串級控制系統(tǒng)框圖1x3.3管式加熱爐溫度-流量串級控制系統(tǒng)控制原理及調(diào)節(jié)過程下面對管式加熱爐溫度-流量串級控制系統(tǒng)的控制原理和調(diào)節(jié)過程進(jìn)行簡單分析。 假設(shè)在穩(wěn)態(tài)工況下，原料油進(jìn)口溫度和流量穩(wěn)定，燃料的熱值和壓力不變，控制燃料的閥門保持在一定的開度，爐膛溫度保持相對穩(wěn)定狀態(tài)，此時原料油出口溫度穩(wěn)定在設(shè)定值。如果出現(xiàn)外部干擾，是穩(wěn)態(tài)工況遭到破壞，串級控制系統(tǒng)立即開始控制動作。下面按照擾動的

12、不同分三種情況進(jìn)行討論： 1）燃料流量（主要干擾）發(fā)生擾動：當(dāng)燃料的流量發(fā)生波動，而原油的入口溫度和流量保持穩(wěn)定，則干擾首先引起進(jìn)入爐膛的燃料量發(fā)生變化，流量變送器及時測到流量的變化，并通過副調(diào)節(jié)器及時控制燃料調(diào)節(jié)閥，使得燃料流量很快回復(fù)到原先的穩(wěn)定值。如果干擾量小，經(jīng)過副回路調(diào)節(jié)后，一般影響不到原料油出口溫度；當(dāng)干擾幅度較大時，其大部分影響為副回路所客服，但仍會產(chǎn)生一定影響，但引起的偏差要比簡單溫度控制系統(tǒng)控制下產(chǎn)生的小得多，才是再通過主調(diào)節(jié)器改變副調(diào)節(jié)器的設(shè)定值進(jìn)一步調(diào)節(jié)則可幾乎完全消除干擾的影響，是原料溫度維持在設(shè)定范圍；2）原料油流量、原料油入口溫度發(fā)生擾動：當(dāng)干擾只是來自于原料油的流

13、量和入口溫度時，干擾首先引起原料油出口溫度變化，溫度變送器及時測量到溫度的變化，并通過主調(diào)節(jié)器改變副調(diào)節(jié)器的設(shè)定值，進(jìn)而調(diào)整其輸出信號改變?nèi)剂祥y的開度，進(jìn)而改變?nèi)剂系牧髁?，進(jìn)而改變爐膛溫度，以校正原料油出口溫度的變化，使其回復(fù)到設(shè)定溫度范圍。在串級控制系統(tǒng)中，如果干擾作用于主回路時，由于副回路的存在，加快了校正作用，可以及時改變原料油出口溫度的變化，比簡單溫度控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量好的多； 3）干擾同時作用于主回路和副回路：如果干擾同時存在，為了分析方便，先假定執(zhí)行器采用氣開形式，主調(diào)節(jié)器和副調(diào)節(jié)器都采用反作用形式，這時根據(jù)干擾作用下主參數(shù)和副參數(shù)變化的方向，分兩種情況進(jìn)行討論。a 如果在干擾作用

14、下，主副參數(shù)的變化方向相同，即同時增加或減小，如一方面由于燃料的流量增加，使進(jìn)入爐膛的燃料增加，同時由于原料油流量減少或者進(jìn)口原油溫度升高，使得原料油出口溫度上升。這時主調(diào)節(jié)器的輸出由于原料油出口溫度的升高而減小，使得副調(diào)節(jié)器的設(shè)定值減小，副調(diào)節(jié)器由于測量值上升，設(shè)定值減小，副調(diào)節(jié)器設(shè)定值與流入爐膛的燃料流量差值更大，副調(diào)節(jié)器的輸出大大減小，以使調(diào)節(jié)閥關(guān)得更小，大幅度減小燃料的供給量，直至主參數(shù)原料油出口溫度回復(fù)到設(shè)定值為止。由于此時主副調(diào)節(jié)器的作用都是使閥門關(guān)小，加強了控制作用，因此加快了控制過程；b 如果在干擾作用下，主副參數(shù)變化方向相反，即一個增加一個減小，例如一方面由于燃料的流量增加導(dǎo)

15、致進(jìn)入爐膛的燃料流量增加，另一方面又由于原料油流量增加或進(jìn)口溫度降低，使原料油出口溫度降低，這時主調(diào)節(jié)器的測量值降低，使其輸出增大，副調(diào)節(jié)器的設(shè)定值增大，同時副調(diào)節(jié)器的測量值增大，如果兩者增加量恰好相等，則副調(diào)節(jié)器輸入不變，副調(diào)節(jié)器輸出不變，閥門不需要動作；如果兩者不相等，由于能相互抵消一部分，副調(diào)節(jié)器輸入變化較小，輸出變化幅度也比較小，調(diào)節(jié)閥只需要做出較小的改變就可以校正原料油出口溫度的偏差，使其重新回到設(shè)定值。通過以上可以直觀地看出，在管式加熱爐溫度-流量串級控制系統(tǒng)中，由于引入了副回路，不僅能迅速克服作用于副回路的干擾，也能加速克服主回路的干擾。副回路具有先調(diào)、粗調(diào)、快調(diào)的特點；主回路具

16、有后調(diào)、細(xì)調(diào)、慢調(diào)的特點，對副回路沒有完全克服的干擾能進(jìn)行徹底消除，由于主副回路相互配合補充，使得系統(tǒng)的控制質(zhì)量顯著提高。4. 系統(tǒng)的設(shè)計與參數(shù)整定4.1主回路設(shè)計管式加熱爐溫度-流量串級控制系統(tǒng)是以原料油出口溫度為主要被控參數(shù)的控制系統(tǒng)，所以主回路的設(shè)計確定以原料油出口溫度為被控參數(shù)，其選擇與生產(chǎn)工藝密切相關(guān)，能直接反映加熱過程中的加熱質(zhì)量，也與節(jié)約能源，提高效率和安全生產(chǎn)息息相關(guān)，同時也易于測量。4.2副回路設(shè)計副回路的選擇也就是確定副回路的被控參量即串級控制系統(tǒng)的副參數(shù)，在本次設(shè)計中選用進(jìn)入爐膛的燃料流量作為副被控參數(shù)，其選擇是基于一下幾個原則：1）主副參數(shù)有對應(yīng)關(guān)系；2）選擇進(jìn)入爐膛的

17、燃料流量作為副控參數(shù)使副回路包含變化劇烈的主要干擾；3）考慮了主、副回路中控制過程的時間常數(shù)的匹配；4）考慮了工藝上的合理性和經(jīng)濟(jì)性。4.3主副調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)規(guī)律的選擇在串級控制系統(tǒng)中，主、副調(diào)節(jié)器所起的作用不同。主調(diào)節(jié)器起定值控制作用，副調(diào)節(jié)器起隨動控制作用，這是選擇調(diào)節(jié)器規(guī)律的基本出發(fā)點。在管式加熱爐溫度-流量串級控制系統(tǒng)中，由于我們選擇原料油出口溫度作為主要被控參數(shù)，而原料油出口溫度關(guān)乎產(chǎn)品質(zhì)量，工藝要求較為嚴(yán)格，又因為管式加熱爐串級控制系統(tǒng)有較大容量滯后，所以選擇PID 調(diào)節(jié)作為主調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)規(guī)律。在串級控制系統(tǒng)中副控制副參數(shù)的選擇是為了保證和提高主參數(shù)的控制質(zhì)量，所以對副參數(shù)的要求一般不

18、嚴(yán)格，可以在一定范圍內(nèi)變化，允許有殘差，所以副調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)規(guī)律選擇P 調(diào)節(jié)。4.4主副調(diào)節(jié)器正反作用方式的確定首先根據(jù)工藝的安全性要求確定燃料調(diào)節(jié)閥為氣開形式，這樣保證系統(tǒng)出現(xiàn)故障時調(diào)節(jié)閥處于全關(guān)狀態(tài)，防止燃料進(jìn)入加熱爐，確保設(shè)備安全；其次對于副調(diào)節(jié)器，進(jìn)入爐膛的燃料流量增加時，測量信號增大，為保證副回路為負(fù)反饋，此時調(diào)節(jié)閥應(yīng)該關(guān)小，要求副調(diào)節(jié)器輸出信號要減小，按照測量信號增大，輸出信號減小的原則要求，副調(diào)節(jié)器應(yīng)為反作用方式；再者對于主調(diào)節(jié)器，當(dāng)副參數(shù)增大時，主參數(shù)也隨之增大，所以主調(diào)節(jié)器應(yīng)選擇反作用方式。4.5控制系統(tǒng)的參數(shù)整定通過參數(shù)的整定，可以獲得理想的控制效果，串級控制系統(tǒng)主副調(diào)節(jié)器的參

19、數(shù)整定方法有逐步逼近法、兩步整定法和一步整定法，其中：1）兩步整定法是在系統(tǒng)處于串級工作狀態(tài)時，第一步按單回路方法整定副調(diào)節(jié)器參數(shù)；第二步把已經(jīng)整定好的副回路仍按單回路對主調(diào)節(jié)器進(jìn)行參數(shù)整定兩步整定法；2）一步整定法，就是根據(jù)經(jīng)驗先將副控制器一次放好，不再變動，然后按照一般單回路孔控制系統(tǒng)的整定方法直接整定主控制器參數(shù)；3）逐步逼近法是一種依次整定主回路、副回路，然后循環(huán)進(jìn)行，逐步接近主、副回路最佳整定的一種方法。由于采用兩步整定法整定的參數(shù)結(jié)果比較準(zhǔn)確，本次設(shè)計采用兩步整定法來整定串級控制系統(tǒng)的參數(shù)，其整定步驟如下：1）在生產(chǎn)工藝穩(wěn)定，系統(tǒng)處于串級運行狀態(tài)，主副調(diào)節(jié)器均為比例作用的條件下，先

20、將主調(diào)節(jié)器的比例度1P 置于100%刻度上，然后由大到小逐漸降低副調(diào)節(jié)器的比例度2P ，直到得到副回路過渡過程衰減比為4:1的比例度s 2P ，過渡過程的振蕩周期為s T 2； 2）在副調(diào)節(jié)器的比例度等于s 2P 的條件下，逐步降低主調(diào)節(jié)器的比例度1P ，直到同樣得到主回路過渡過程衰減比為4:1的比例度s 1P ，過渡過程的振蕩周期為s 1T ；3）按已求得的s 1P 、s 1T 和s 2P 、s T 2值，結(jié)合已選定的調(diào)節(jié)規(guī)律，按照衰減曲線法整定參數(shù)的經(jīng)驗公式，計算出主副調(diào)節(jié)器的整定參數(shù)值；4）按照先副回路后主回路的順序，將計算出的參數(shù)值設(shè)置到調(diào)節(jié)器上，做一些擾動實驗，觀察過渡過程曲線，做適

21、當(dāng)?shù)膮?shù)調(diào)整，直到控制品質(zhì)最佳為止。 圖5-1 DDZ- 型調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)框圖5. 所需檢測元件、執(zhí)行元件及調(diào)節(jié)儀表技術(shù)參數(shù)5.1溫度變送器本設(shè)計中采用DDZ-型熱電偶溫度變送器，其原理框圖如圖5-1所示，DDZ-型儀表采用了集成電路和安全火花型防爆結(jié)構(gòu)，提高了儀表精度、儀表可靠性和安全性，適應(yīng)了大型化工廠、煉油廠的防爆要求。DDZ-型儀表具有以下主要特點：1）采用國際電工委員會（IEC ）推薦的統(tǒng)一信號標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場傳輸信號為DC420mA ，控制室聯(lián)絡(luò)信號為DC15V ，信號電流與電壓的轉(zhuǎn)換電阻為250 ；2）廣泛采用集成電路，儀表的電路簡化、精度提高、可靠性提高、維修工作量減少；3）整套儀表可構(gòu)

22、成安全火花型防爆系統(tǒng)。DDZ-型儀表室按國家防爆規(guī)程進(jìn)行設(shè)計的，而且增加了安全柵，實現(xiàn)了控制室與危險場所之間的能量限制于隔離，使儀表能在危險的場所中使用。DDZ-型PID 調(diào)節(jié)器主要由輸入電路、給定電路、PID 運算電路、手動與自動切換電路、輸出電路和指示電路組成，調(diào)節(jié)器接收變送器送來的測量信號(DC420mA 或DC15V ），在輸入電路中與給定信號進(jìn)行比較，得出偏差信號，然后在PD 與PI 電路中進(jìn)行PID 運算，最后由輸出電路轉(zhuǎn)換為420mA 直流電流輸出。補償導(dǎo)線 圖5-2 補償導(dǎo)線示意圖測量儀表 熱帶偶恒溫器 5.2溫度檢測元件本設(shè)計采用熱電偶作為溫度傳感元件，具有穩(wěn)定、復(fù)現(xiàn)性好、體

23、積小、響應(yīng)時間較小等優(yōu)點，在使用熱電偶時，由于冷端暴露在空氣中，受周圍環(huán)境溫度波動的影響，且距熱源較近，其溫度波動也較大，給測量帶來誤差，為了降低這一影響，采用補償導(dǎo)線作為熱電偶的連接導(dǎo)線，作用就是將熱電偶的冷端延長到距離熱源較遠(yuǎn)、溫度較穩(wěn)定的地方，如圖5.2所示，用補償導(dǎo)線將熱電偶的冷端延長到溫度比較穩(wěn)定的地方后，并沒有完全解決冷端溫度補償問題，為此采取進(jìn)一步的補償措施，具體的方法有：查表法、儀表零點調(diào)整法、冰浴法、補償電橋法以及半導(dǎo)體PN 結(jié)補償法。5.3流量檢測及變送為了能檢測燃料流量的變化量并將其傳送給控制器需要引入燃料流量的檢測和變送器部件，本設(shè)計采用差壓式流量計來實現(xiàn)這一功能，其原

24、理框圖如圖5-3所示。差壓式（也稱節(jié)流式）流量計是基于流體流動的節(jié)流原理，利用流體流經(jīng)節(jié)流裝置時產(chǎn)生的壓力差而實現(xiàn)流量測量。 圖5-3 差壓式流量變送裝置原理圖5.4調(diào)節(jié)閥從生產(chǎn)工藝安全出發(fā)，燃料油調(diào)節(jié)閥選用氣開式，以便一旦出現(xiàn)故障或氣源斷氣，調(diào)節(jié)閥能夠完全關(guān)閉，切斷燃料油進(jìn)入加熱爐，以確保設(shè)備安全。調(diào)節(jié)閥按其工作能源形式可分為氣動、電動和液動三類。氣動調(diào)節(jié)閥采用壓縮空氣作為工作能源，主要特點是能在易燃易爆環(huán)境中工作，廣泛地應(yīng)用于化工、煉油等生產(chǎn)過程中；電動調(diào)節(jié)閥用電源工作，其特點是能源取用方便，信號傳遞迅速，但難以在易燃易爆環(huán)境中工作；液動調(diào)節(jié)閥用液壓推動，推力很大，一般生產(chǎn)過程中很少使用。 故本設(shè)計采用氣動調(diào)節(jié)閥，且為氣開形式。5.5聯(lián)鎖保護(hù)聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)由壓力調(diào)節(jié)器、溫度調(diào)節(jié)器、流量變送器、火焰檢測器、低選器等部分組成。當(dāng)燃料管道壓力高于規(guī)定的極限時，壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過低選器取代正常工作的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，此時出料溫度無控制，自行浮動。壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)投入運行保證燃料管道壓力不超過規(guī)定上限。當(dāng)管道壓力恢復(fù)正常時，溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過低選器投入正常運行，出口原料油溫度重新受到控制。當(dāng)進(jìn)料流量和燃料流量低于允許下限或火焰熄滅時，便會發(fā)出雙位信號，控制電磁