乙烯裂解炉管结焦与渗碳机理初步研究

概述乙烯裂解炉管结焦机理的同时,对渗碳机理补充了新的见解．最后简述了用红外热像技术确定炉管结焦程度的基本方法．     

乙烯裂解炉管服役前后材料组织分析

观察分析了服役前后Fe-Cr-Ni耐热钢乙烯裂解炉管横截面组织。由管外壁向内,树枝晶的垂直管外壁沿径向生长的特征逐渐减弱,直至消失。服役前组织为含过饱和碳的奥氏体和沿晶界分布的碳化物。炉管服役过程的时效与渗碳导致大量碳化物的析出,其数量、大小与形态取决于服役温度和时间。析出碳化物影响炉管的性能。     

基于风险的乙烯裂解炉炉管失效概率分析

乙烯裂解炉炉管是裂解炉的关键部件,它的失效会带来火灾爆炸等严重后果。根据蒙特卡罗方法和美国石油学会的API581中的风险分析理论,对某石化公司的乙烯裂解炉炉管的失效概率进行了定量分析和计算。通过两种方法的结果比较看出,应用蒙特卡罗方法分析计算在蠕变和渗碳的相互作用下炉管的失效概率随着运行时间增加而不断增加;而应用API581中基于风险检验方法计算炉管在蠕变失效下的年失效概率,由于未考虑渗碳失效,所得到的失效概率相对于利用蒙特卡罗方法计算的失效概率要低。     

CBL-Ⅱ型乙烯裂解炉的先进控制系统

介绍了 CBL-Ⅱ型乙烯裂解炉控制系统的硬件构成,分析了四重串级四组炉管温差平衡控制方案的原理.     

乙烯裂解炉平均COT温度先进控制系统的开发与应用

针对大庆石化化工一厂乙烯裂解炉(EF-111M和EF-111N炉)平均COT温度波动大的情况,设计和开发一套乙烯裂解炉平均COT温度先进控制系统。首先,根据原有常规控制方案存在的问题,设计了裂解炉平均COT温度先进控制方案。其次,将非最小状态模型预测控制方法(NMSSMPC)用于平均COT温度控制器的设计。最后,将所开发的乙烯裂解炉平均COT温度先进控制系统应用到大庆石化M#和N#裂解炉中。与原有常规控制方案进行对比,M#炉和N#炉平均COT温度测量值与设定值间的标准偏差分别由投用前的1.24 ℃和1.84 ℃下降到投用后的0.57 ℃和0.72 ℃,平均COT温度标准偏差分别降低了54.03%和60.87%,达到了标准偏差控制在1 ℃以内的预定目标。     

模型预测算法在温度控制中的应用

介绍一种控制算法及在温度控制中的应用，它用系统的脉冲响应建立“预测模型”，这样的模型包含了关于系统动态的主要信息。温度过程的脉冲响应容易在线测取，故而省去了费力很大的“建模”工作，现场整定参数只有一个，使用方便，该算法仿真和试用结果令人满意。     

自适应模糊PID在中频弯管机温度控制中的应用

针对中频弯管机在温度控制过程中测量精度低、温度波动范围较大、干扰源多等问题,设计了一套中频弯管机温度控制系统.采用PLC控制技术,利用双色红外测温法,并将自适应模糊PID控制技术引入弯管机的温度控制系统中.实验结果表明:采用自适应模糊PID控制,中频弯管机温度控制范围最大波动为20℃,对温度进行每次1 ms的采集,测量误差小于1%,增强了系统的调节精度,并对采集数据进行实时显示和存储,满足实际应用的要求.     

关联函数聚类算法在化工流程报警优化中的应用

过量的化工流程报警给决策和诊断带来困难,为了加强工业流程的安全生产和优化操作,管理和优化系统报警是亟待解决的问题。根据物元理论和流程工业的特点,结合化工流程单元操作与管理的模式,定义了过程变量参数间的关联函数,构造了化工过程变量的物元模型,提出了基于关联函数的化工流程参数的聚类算法。利用提出的算法对化工流程系统报警参数进行聚类分析、合理分组,根据报警参数间关联函数值的大小将各类中的报警参数进行等级排序,优先处理等级高的报警参数,提高报警系统指导操作的有效性。结合乙烯裂解炉报警系统验证了提出算法的有效性,结果表明,提出的方法是可靠有效的。基于关联函数的动态聚类是一种客观算法,具有很好的在线性;提高了操作者处理报警的能力,为流程工业的报警管理和优化操作提供了新思路。     

模糊神经网络及其在温度控制系统中的应用

根据模糊系统的结构,构造等价结构的神经网络,针对工程实际应用中模糊控制对于时变参数非线性系统缺乏在线自学习或自调整能力的缺陷,设计了一种增强模糊控制规则自学习能力的模糊神经网络控制器．仿真研究和模拟实验证明了方法的可行性．     

管式裂解炉温度神经网络优化控制

根据管式裂解炉的特点， 提出了一种管式裂解炉出口温度优化控制方法。给出了作为模型预估器的神经网络ＧＡ—ＢＰ算法流程及ＧＡ 算法实现， 提出了最优控制指标选择原则及控制指标表达式。经计算机对四组裂解管生产乙烯的工业对象进行仿真研究表明， 该控制方法具有良好的跟踪性能及抗干扰能力。     

乙烷裂解炉的静态优化控制

建立了乙烷裂解炉出口组分、转化率以及收率的简化非线性控制数学模型,并依此模型研究了以乙烯产量为最大值的非线性优化控制问题,得出了乙烷裂解炉的最优操作条件。     

管式裂解炉的考核方法

本文提出了用物料的热焓对管式裂解炉的运转情况进行全面考核的方法.通过计算考核裂解炉运转是否正常、热效率是否合格、燃料用量多少等,以便指导裂解炉的正常运转,并为裂解炉的节能改造提供依据.     

参数自锁定PID控制方法在渗碳炉温控系统中的应用

设计出一种基于参数自调整模糊PID控制方法,并应用于渗碳炉温度智能控制.在simulink环境下,仿真结果表明,基于参数模糊自整定PID控制的渗碳炉温度智能控制效果优于单纯的传统PID控制以及模糊控制,具有超调量小,响应时间快,抗干扰性能强,对变参系统的鲁棒性强的控制品质.     

PLC在电动推杆炉顺序控制中的应用

电动推杆炉,由于采用了技术先进的可编程序控制器,提高了自动化程度,且操作简便,运行可靠。本文主要介绍电动推杆炉顺序控制系统的硬件配置及程序设计的思想和方法。     

Smith预估控制技术在炉温控制系统中的应用

分析用煤气作为燃料、同一煤气总管道给多台加热炉加热引起炉温变化的原因,传统PID控制普遍存在的时间滞后问题,介绍史密斯(Smith)预估控制原理,介绍串级控制与史密斯(Smith)预估控制相结合的自动控制技术在炉温控制系统的应用及实现．     

差数模分布与形状质量控制

在统计质量控制研究和应用中,有许多误差,尤其是形状质量服从差数模分布。但是,如何对服从差数模分布的形状误差进行质量控制,无论是理论,还是实践,这方面的研究很少。本文从形状误差的性质,差数模分布规律的讨论着手,提出了误差分布的直观判别方法以及理论分布函数的检验法,求解服从差数模分布有关参数的过程框图。最后,文章提出了服差数模分布的形状质量控制的几个指标的确定。     

CLOF Based Outlier Detection Algorithm of Temperature Data for Ethylene Cracking Furnace

基于CLOF的乙烯裂解炉温度测量数据异常值检测

辛一丹¹,胡绍林^1,2,陈文卓¹,宋鹤¹

（1. 西安理工大学 自动化与信息工程学院,西安710048;

2. 广东石油化工学院 自动化学院石油化工设备与故障诊断省级重点实验室,广东 茂名525000）

摘要：

烟道温度是表征乙烯裂解炉燃烧状态的重要指标之一,温度采样数据异常值会直接影响裂解炉炉管结焦诊断。使用常规异常检测算法如孤立森林算法对烟道温度测量数据进行异常值检测无法检测出所有的异常值。为提高检测准确率同时降低运算量,本文提出一种基于CLOF(Clipping Local Outlier Factor, CLOF)算法的烟道测量数据异常值检测算法,该算法将聚类剪枝与离群因子检测算法相结合,在原始数据中筛选出异常值候选集,对异常值候选集中的数据点进行离群因子检测,实现了对裂解炉烟道温度测量数据高准确率、高效率异常值检测。采用某石化工厂乙烯裂解炉烟道温度实测数据,根据实验效果对CLOF算法中主要参数进行选定,对比分析孤立森林算法、常规LOF算法与CLOF算法异常值检测效果。结果显示,CLOF算法中合适的裁剪系数能显著提高检测效率与检测准确度,相比孤立森林算法的异常值检测结果,CLOF检测结果的准确率大幅提高,数据计算量也显著减少。

关键词：温度数据;异常检测;乙烯裂解炉;聚类;数据减枝;局部离群因子