一家化工製造企業需要升級其燃燒器管理係統（BMS）和燃燒控製係統，以實現更高效的自動化操作，並減少生產中斷。

2021年，一家全球化的化工公司聯係了Wood工業過程自動化團隊，需要處理一個雙芯平衡吸油式熱油加熱器

，該加熱器擾亂了生產目標。由原始設備製造商（OEM）提供的燃燒器管理係統（BMS）和燃燒控製係統需要升級。所提供的控製裝置不允許加熱器自動運行，客戶隻能手動操作。因此，這家化工企司麵臨著加熱器頻繁停機、無法滿足設計的熱油加熱負荷的問題。

設定控製係統升級目標

該項目的進度壓力很大
，計劃在項目開始五個月後進行更換，目標如下：

• 根據現有的行業最佳實踐標準（如API 556）
  ，來評估BMS和燃燒控製的設計；
• 評估燃燒控製設計
  ，並根據需要重新設計
  ，以提供穩定、自動的空燃比控製和氧氣調節
  ，從而提供設計熱負荷；
• 製定和測試燃燒控製和BMS策略所需的升級或更換；
• 在規劃的更換中實施修改後的配置
  
  
  ，並調試控製措施；
• 提供運行人員和工程師培訓，包括對加熱器的調整。

重新設計BMS和燃燒控製裝置

調查顯示空氣/燃(ran)料(liao)和(he)燃(ran)燒(shao)速(su)率(lv)控(kong)製(zhi)不(bu)起(qi)作(zuo)用(yong)。燃(ran)燒(shao)控(kong)製(zhi)必(bi)須(xu)采(cai)用(yong)新(xin)的(de)方(fang)法(fa)進(jin)行(xing)重(zhong)新(xin)設(she)計(ji)
，就(jiu)好(hao)像(xiang)設(she)計(ji)全(quan)新(xin)的(de)加(jia)熱(re)器(qi)一(yi)樣(yang)。加(jia)熱(re)器(qi)很(hen)複(fu)雜(za)，需(xu)要(yao)在(zai)自(zi)動(dong)和(he)手(shou)動(dong)功(gong)能(neng)之(zhi)間(jian)取(qu)得(de)微(wei)妙(miao)的(de)平(ping)衡(heng)。平(ping)衡(heng)通(tong)風(feng)加(jia)熱(re)器(qi)要(yao)求(qiu)燃(ran)燒(shao)器(qi)自(zi)動(dong)化(hua)，而(er)單(dan)獨(du)的(de)空(kong)氣(qi)調(tiao)節(jie)器(qi)必(bi)須(xu)手(shou)動(dong)設(she)置(zhi)。

最初的設計在強製通風和引風風機上使用風門和變頻器控製裝置。這就產生了控製問題
，即在試圖精確控製空氣/燃料比例時，兩個基於壓力的回路彼此不一致。這最終會導致加熱器跳閘，從而使客戶隻能手動控製風門。

放棄現有的複雜控製設計和配置，轉而使用設計模板參考庫

、API 556控製說明和平衡通風的多噴嘴加熱器控製說明。

控製設計工作分為兩種主要的複雜控製策略：（a）風機和通風控製，以及（b）空氣/燃料控製。根據基本的加熱器和燃燒器設計數據，開發了新的控製模式和說明。

空氣/燃料比例對於優化燃燒效率至關重要。空氣過多會導致能量損失
；空氣過少會導致不必要的燃料浪費。理想的空氣/燃料比例取決於運行負載和燃燒的燃料類型。為了滿足這些要求，需要：

• 根據所提供的加熱器和燃燒器數據表以及燃氣成分數據，對空氣/燃料和點火等級控製進行燃燒工程和建模。
• 開發用於空氣/燃料和燃燒速率控製的特性曲線和計算。

重新思考控製策略

一旦確定了適當的空氣/燃ran料liao比bi例li，就jiu可ke以yi製zhi定ding相xiang應ying的de控kong製zhi方fang案an，將jiang模mo型xing轉zhuan化hua為wei可ke用yong的de應ying用yong。這zhe並bing不bu是shi一yi個ge簡jian單dan過guo程cheng。使shi用yong主zhu燃ran燒shao空kong氣qi和he通tong風feng控kong製zhi風feng門men上shang的de非fei線xian性xing增zeng益yi位wei置zhi控kong製zhi策ce略lve，將jiang風feng機ji速su度du控kong製zhi與yu燃ran燒shao空kong氣qi和he氣qi流liu壓ya力li控kong製zhi解jie耦ou。這zhe允yun許xu對dui風feng機ji速su度du的de增zeng加jia和he減jian少shao進jin行xing自zi動dong控kong製zhi。采cai用yong超chao前qian/滯(zhi)後(hou)控(kong)製(zhi)，其(qi)中(zhong)通(tong)風(feng)壓(ya)力(li)控(kong)製(zhi)和(he)燃(ran)燒(shao)空(kong)氣(qi)流(liu)量(liang)控(kong)製(zhi)起(qi)主(zhu)導(dao)作(zuo)用(yong)
，以(yi)即(ji)時(shi)控(kong)製(zhi)通(tong)風(feng)和(he)空(kong)氣(qi)流(liu)量(liang)，變(bian)頻(pin)器(qi)則(ze)發(fa)揮(hui)滯(zhi)後(hou)作(zuo)用(yong)。這(zhe)種(zhong)控(kong)製(zhi)方(fang)案(an)使(shi)用(yong)初(chu)級(ji)回(hui)路(lu)和(he)次(ci)級(ji)回(hui)路(lu)有(you)效(xiao)解(jie)耦(ou)。

圖：一家化工公司與Wood公司簽訂合同
，升級其燃燒器管理係統（BMS）和燃燒控製係統。這些係統已經過時，沒有達到所需的標準。使用Wood的設計模板標準參考庫
、API 556控製說明和平衡通風多燃燒器加熱器控製說明，有助於重新思考控製策略。

圖片來源：Wood

需要對過量空氣、氧yang氣qi和he一yi氧yang化hua碳tan進jin行xing動dong態tai補bu償chang控kong製zhi。通tong過guo基ji於yu運yun行xing中zhong的de燃ran燒shao器qi數shu量liang和he停ting止zhi維wei護hu的de燃ran燒shao器qi數shu量liang的de設she定ding值zhi，自zi適shi應ying實shi現xian動dong態tai補bu償chang。由you於yu通tong過guo這zhe些xie燃ran燒shao器qi流liu入ru加jia熱re器qi的de空kong氣qi不bu可ke用yong於yu燃ran燒shao
，因yin此ci必bi須xu考kao慮lv未wei點dian燃ran的de燃ran燒shao器qi，而er且qie要yao單dan獨du進jin行xing補bu償chang。

在完成控製方案後，將新應用安裝到實時控製係統上之前，需要驗證新設計是否可行。

考慮到控製策略的複雜性，有必要使用離線工廠驗收測試（FAT）軟件，以在進場前驗證和確認所有特征、計算和控製行為。在計劃的檢修期間安裝新配置文件，實施圖形修改，在加熱器調試之前進行現場驗收測試（SAT）和預調試檢查。

化工設施控製係統的安裝

zaituanduiduijiareqikongzhigongnengmanyihou，tamenjiangpeizhizhuanyidaohuagongchang。jiareqidianhuo，congshidianyunxingkaishi
，yizhidaodiyushejidedianhuolv，zuizhongtongguojilianhezidongmoshixiayunxingdexinkongzhicelvelaishixianshejireshuchu。zaifenjieduanyurehe“斜坡和保持”啟動過程期間，進行了微小的調整，在整個電廠重啟和熱需求上升過程中保持級聯控製。

yunxingrenyuanhualeyiduanshijiancaixiangxinxindekongzhifangan，yinweitamenyijingxiguanlejieoukongzhihepinfandekongzhitiaozha。rangyunxingrenyuangandaojingyadeshi
，tamenxianzainenggouliyongzidongkongzhijiangjiareqitiaogaodaoyiqianwufashixianderefuhe。yiqian
，jiareqicongweinenggouzaijilianhezidongkongzhideqingkuangxiayunxingsuoyoukongzhi。jinguanmianlinzhuduotiaozhan，gaixiangmuhaishianjihuachenggongwanchengle。