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/ranliaobili，jiukeyizhidingxiangyingdekongzhifangan，jiangmoxingzhuanhuaweikeyongdeyingyong。zhebingbushiyigejiandanguocheng。shiyongzhuranshaokongqihetongfengkongzhifengmenshangdefeixianxingzengyiweizhikongzhicelve
，jiangfengjisudukongzhiyuranshaokongqiheqiliuyalikongzhijieou。zheyunxuduifengjisududezengjiahejianshaojinxingzidongkongzhi。caiyongchaoqian/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
、yangqiheyiyanghuatanjinxingdongtaibuchangkongzhi。tongguojiyuyunxingzhongderanshaoqishulianghetingzhiweihuderanshaoqishuliangdeshedingzhi，zishiyingshixiandongtaibuchang。youyutongguozhexieranshaoqiliurujiareqidekongqibukeyongyuranshao，yincibixukaolvweidianranderanshaoqi，erqieyaodandujinxingbuchang。

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

在zai團tuan隊dui對dui加jia熱re器qi控kong製zhi功gong能neng滿man意yi後hou，他ta們men將jiang配pei置zhi轉zhuan移yi到dao化hua工gong廠chang。加jia熱re器qi點dian火huo
，從cong試shi點dian運yun行xing開kai始shi，一yi直zhi到dao低di於yu設she計ji的de點dian火huo率lv，最zui終zhong通tong過guo級ji聯lian和he自zi動dong模mo式shi下xia運yun行xing的de新xin控kong製zhi策ce略lve來lai實shi現xian設she計ji熱re輸shu出chu。在zai分fen階jie段duan預yu熱re和he“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。

運(yun)行(xing)人(ren)員(yuan)花(hua)了(le)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)才(cai)相(xiang)信(xin)新(xin)的(de)控(kong)製(zhi)方(fang)案(an)

，因(yin)為(wei)他(ta)們(men)已(yi)經(jing)習(xi)慣(guan)了(le)解(jie)耦(ou)控(kong)製(zhi)和(he)頻(pin)繁(fan)的(de)控(kong)製(zhi)跳(tiao)閘(zha)。讓(rang)運(yun)行(xing)人(ren)員(yuan)感(gan)到(dao)驚(jing)訝(ya)的(de)是(shi)
，他(ta)們(men)現(xian)在(zai)能(neng)夠(gou)利(li)用(yong)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)將(jiang)加(jia)熱(re)器(qi)調(tiao)高(gao)到(dao)以(yi)前(qian)無(wu)法(fa)實(shi)現(xian)的(de)熱(re)負(fu)荷(he)。以(yi)前(qian)
，加(jia)熱(re)器(qi)從(cong)未(wei)能(neng)夠(gou)在(zai)級(ji)聯(lian)和(he)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)運(yun)行(xing)所(suo)有(you)控(kong)製(zhi)。盡(jin)管(guan)麵(mian)臨(lin)諸(zhu)多(duo)挑(tiao)戰(zhan)，該(gai)項(xiang)目(mu)還(hai)是(shi)按(an)計(ji)劃(hua)成(cheng)功(gong)完(wan)成(cheng)了(le)。