基于PLC的一氧化碳焚燒爐控制系統的設計

　　0 引言

　　催化裂化再生工藝有完全再生和不完全再生兩種形式。對于不完全再生工藝，煙氣中含有3％～10％的一氧化碳，其回收利用是節約能源保護環(huán)境的一項重要課題。對于完全再生工藝，由于熱平衡及再生設備的限制，往往需要改造再生設施，設備投入比較大。此外，重油催化裂化進(jìn)料中含有較高的貴重金屬(如，鉑、銠等)，生產(chǎn)運行中引起催化劑失效，助燃劑損失也較大。因此．催化裂化再生工藝常采用不完全再生工藝，配以后續裝置清除一氧化碳氣體。許多煉油廠(chǎng)設置一氧化碳余熱鍋爐，輔以瓦斯氣助燃，回收C0高溫再生煙氣的物理顯熱和化學(xué)能，同時(shí)消除再生煙氣中CO及其他有害氣體對大氣的污染。

　　目前，CO焚燒爐和余熱鍋爐控制系統采用國外進(jìn)口模塊化的集散控制系統(DCS)、順序控制系統(SCS)，設備價(jià)格比較昂貴。另外。由于知識產(chǎn)權保護和技術(shù)溝通問(wèn)題，設備一旦出現問(wèn)題，現場(chǎng)技術(shù)人員無(wú)法及時(shí)判斷、處理異?，F象，再生煙氣中CO及其他有害氣體無(wú)法完全燃燒或爆燃，造成下游裝置的余熱鍋爐爐管超溫，過(guò)熱蒸汽品質(zhì)降低等嚴重事故。針對以上情況研究和設計了一套獨立的基于PLC的焚燒自動(dòng)控制系統，該設計簡(jiǎn)單易行，設備成本和維護費用較低，降低了對國外技術(shù)的依賴(lài)性，大幅度地提高了生產(chǎn)的安全性和可靠性。

　　1 焚燒爐工藝概況

　　CO焚燒爐為圓筒形直立結構，其下部為燃料燃燒室，中下部為催化再生煙氣與二次風(fēng)混燃的混合室。催化再生煙氣進(jìn)入焚燒爐后與燃燒后的高溫煙氣充分混合，使催化再生煙氣溫度達到著(zhù)火點(diǎn)(約850℃)，使CO在焚燒爐內絕熱燃燒。焚燒后產(chǎn)生的高溫煙氣進(jìn)入余熱鍋爐系統，用于產(chǎn)生3．82 MPa，450℃的中壓過(guò)熱蒸汽。

　　焚燒爐燃燒室部分采用環(huán)形進(jìn)氣、進(jìn)風(fēng)系統，進(jìn)風(fēng)管環(huán)形布設于燃燒室外側，在燃燒室壁四周開(kāi)設有均勻分布的若干進(jìn)氣／進(jìn)風(fēng)口，使燃氣(燃油)從四周徑向噴入燃燒室，在燃燒室內形成渦流，使燃料充分完全燃燒?；旌鲜也糠植捎猛瑯拥脑O計理念，中下部的再生煙氣經(jīng)多個(gè)徑向圓孔切向進(jìn)入焚燒爐，二次風(fēng)供給系統是沿煙氣噴口周邊進(jìn)風(fēng)，確保再生煙氣與燃燒室出口的高溫煙氣充分強烈混合，使再生煙氣在焚燒爐內絕熱燃燒。

　　燃燒器采用油氣聯(lián)合燃燒器，油氣管為套裝結構，中間為油嘴，外套管為氣嘴，油嘴為壓力蒸汽霧化油，氣嘴采用0．3～0．5 MPa高壓瓦斯，可油、氣單燒，也可油氣混燒。本例以瓦斯氣為主，若瓦斯量不足等異常情況發(fā)生時(shí)，補燒燃料油。

　　2 焚燒爐控制系統組成

　　根據焚燒爐的燃燒工藝，確保裝置的安全運作，并考慮節省投資，焚燒系統原則流程控制圖如圖1所示。