專利名稱：一種裂解爐出口溫度混合控制方法
技術領域：
本發明屬于自動化技術領域，涉及一種裂解爐出口溫度的非最小化模型預測函數 (WSSPFC)與比例積分(PI)混合控制方法。
背景技術：
裂解爐是乙烯生產裝置的核心設備，其運行的平穩對于整個裝置的平穩操作及生 產效益的提高起著至關重要的作用，其中爐管溫度是重要的控制參數之一，其控制效果的 好壞與裂解的深度及乙烯的收率均有直接重要的關系。在整個裝置中，裂解爐的出口溫度 控制在全裝置中是要求嚴格的，也是比較復雜的，用普通常規控制通常難以實現有效的控 制。在裂解爐中，通過燃料燃燒產生大量的高溫輻射煙氣，同時高溫輻射煙氣將熱量傳給爐 管，使爐管發生復雜的裂解反應。由于煙氣在爐膛內流動，使得燃料和空氣的混和程度對燃 燒反應有著重要的影響，進而影響爐管吸收的熱量，而燃燒過程又直接影響著燃氣的流動 以及傳遞熱量過程，爐膛的吸熱和傳熱過程對爐膛溫度和燃料過程均有影響，裂解過程是 一個十分復雜的燃料燃燒、流體流動、輻射傳熱、對流傳熱的綜合過程。這些不利因素導致 傳統的控制手段精度不高，又進一步導致后續生產控制參數不穩定，產品合格率低，鍋爐效 率低下。目前實際工業中裂解爐出口溫度控制基本上采用傳統的或簡單的控制手段，控制 參數依賴技術人員經驗，使生產成本增加，控制效果不太理想。我國裂解爐出口溫度控制 與優化技術比較落后，能耗居高不下，控制性能差，自動化程度低，很難適應節能減排以及 間接環境保護的需求，這其中直接的影響因素之一便是裂解爐出口溫度系統的控制方案問 題。

發明內容
本發明的目的是針對現有的裂解爐出口溫度控制技術的不足之處，提供一種裂解 爐出口溫度混合控制方法，該方法采用基于非最小化模型預測函數控制與比例積分控制的 混合控制方法。該方法彌補了傳統控制方式的不足，保證控制具有較高的精度和穩定性的 同時，也保證形式簡單并滿足實際工業過程的需要。本發明方法首先基于該過程建立比例積分控制回路；然后基于裂解爐出口溫度實 時過程數據建立過程模型，挖掘出基本的過程特性；最后通過計算非最小化模型預測函數 控制器的參數，將比例積分控制與裂解爐出口溫度對象整體實施非最小化模型預測函數控 制。本發明的技術方案是通過數據采集、過程辨識、預測機理、數據驅動、優化等手段， 確立了一種裂解爐出口溫度系統的非最小化模型預測函數控制與比例積分控制的混合控 制方法，利用該方法可有效提高控制的精度。本發明方法的步驟包括(1)采用典型的響應曲線法設計裂解爐出口溫度過程的比例積分控制器，具體方法是a.將裂解爐出口溫度過程的比例積分控制器停留在手動操作狀態， 操作撥盤使其輸出有階躍變化，由記錄儀表記錄裂解爐出口溫度的輸出值}'i(k)，將其轉換成無量綱形式J〗汸)，具體是
權利要求
1. 一種裂解爐出口溫度混合控制方法，其特征在于該方法的具體步驟是 步驟(1).采用典型的響應曲線法設計裂解爐出口溫度過程的比例積分控制器，具體 方法是I.將裂解爐出口溫度過程的比例積分控制器停留在手動操作狀態， 操作撥盤使其輸出有階躍變化，由記錄儀表記錄裂解爐出口溫度輸出值}'ιΦ),將轉換成無量綱形式j〗^),具體是 麵γ·》、(Ρ) 其中，是裂解爐出口溫度輸出值乃㈦的穩態值；II.選取滿足尤內)=0.39,/〗閑)=0.63的兩個計算點&和4,依據下式計算比例積 分控制器所需要的參數Ζ、Γ和τ
全文摘要
本發明涉及一種裂解爐出口溫度混合控制方法。現有方法控制效果不好，不適應節能減排及環保的需求。本發明方法首先采用典型的響應曲線法設計裂解爐出口溫度過程的比例積分控制器，然后利用裂解爐出口溫度實時過程數據建立非最小化模型預測函數控制器所需的過程模型，再設計非最小化模型預測函數比例積分控制器，根據目標函數得到當前的控制參數值。本發明提出的控制方法可以有效減少裂解爐出口溫度工藝參數與實際裂解爐出口溫度工藝參數之間的誤差，進一步彌補了傳統控制器的不足，同時保證控制裝置操作在最佳狀態，使生產過程的裂解爐出口溫度工藝參數達到嚴格控制。
文檔編號C10G9/14GK102053562SQ20111000108
公開日2011年5月11日 申請日期2011年1月5日 優先權日2011年1月5日
發明者孔亞廣, 張日東, 王建中, 葛銘, 薛安克 申請人:杭州電子科技大學