1. 研究目的与意义
最常用的加工这些资源的技术便是管式加热炉技术了。管式加热炉一般由烟囱、对流室、辐射室及燃烧器四个主要部分组成，其中燃烧器是使燃料雾化并混合空气燃烧的设备，通风系统将燃烧用空气引入燃烧器，油气联合燃烧器喷出高达几米的火焰，温度可高达1000～1500℃，大部分热量主要以辐射的方式，传给辐射室（炉膛）的炉管内流动的油品。烟气我国煤的储藏量达6000亿吨，居世界第三，石油储藏量约39亿桶，居世界第八位。可是我国的人口约有14亿，是世界第一，因此我们人均占有的这些石化资源就微乎其微了。远远低于世界水平。这些不可再生资源是有限的，我们必须大大提高这些资源的利用率。而现在沿着辐射室上升到对流室，温度降到700～900℃。再以对流传热的方式继续将部分热量传给对流室炉管内流动着的原料油，最后温度降至200～450℃的烟气从烟囱排气。
管式加热炉是炼油生产装置的主要设备之一， 又是炼油生产装置的能耗大户。据统计，中国石化集团公司现有600多台炼油加热炉。但是刚解放时我国只有为数不多的几个小炼厂。其中的加热炉全是陈旧落后的方箱炉。五十年代中期苏联为我国援建兰州炼油厂,采用的全是斜顶炉。这种炉型虽然现已不再采用,但当时却如获至宝。短短几十年来,我们已完全摆脱了过去的落后局面。目前,我国石化系统,在加热炉科研、设计、制造和生产操作上已拥有一支具有一定水平的强大技术队伍,在各方面都取得显著的成绩。在理论水平上,我国已研究成功具有世界先进水平的、利用概率理论计算圆筒型原油加热炉辐射室传热的程序,这种方法可将加热炉辐射室分成上千个区,分别求解出各区的温度,为全面分析加热炉的工况,提高设计水平打下了扎实的基础。在工程建设上,我们己具备了设计和制造国际上常用的各种炉型以及各种余热回收系统的水平,并在一定程度上还有所创新。在开发研究上,我们的科研单位、高等院校和生产厂矿的科研人员通过“三结合”形式开发出各种微机控制系统、新型燃烧器、热管和扰流子空气预测器等先进技术和新型节能技术，我国加热炉的技术全面提高一大步。
然而虽然现在我国加热炉理论技术已经非常成熟，但在具体实现时还是出现了许多问题：1.为了追求表面上的高效率、故意关小烟囱挡板、压低排烟温度和过剩空气量，致使高温烟气外漏,实际增加了热损失。2.自开工之日起不定期吹灰,使烟灰越积越多, 最后难以发挥吹灰器的作用。3.节能主要依靠设备,发挥人的因素少。4..操作人员对加热炉节能的各种因素缺乏全面深刻的认识。
2. 研究内容和预期目标
管式加热炉是石化企业炼油厂的主要生产设备，主要用于气体或液体原料的加热，在生产过程中燃料消耗占炼油成本的绝大部分。目前对管式加热炉的烟气检测还是采用便携式烟气分析仪进行人工检测，通过这种方式取得的烟气数据必然存在一定的滞后性，难以实现稳定地保持加热炉运行在高燃烧效率状态的要求。本课题旨在利用PLC作为整个系统的主控单元，控制在线烟气分析仪对加热炉的烟气进行在线采集及分析，然后通过GPRS无线通信方式将烟气数据传送到上位机进行组态监控。
3. 研究的方法与步骤
本课题拟基于plc对管式加热炉的烟气进行实时监控，以分析管式加热炉的燃烧效率，从而可以对管式加热炉进行相应控制，保持管式加热炉高效运行。数据拟通过gprs进行无线传输至上位机。整个系统还需具有良好的人机界面。1.系统至少可以完成对管式加热炉燃烧后烟气成分进行实时采集和分析。
2.通过无线传输至上位机。
3.系统应可以提供必要的显示及报警功能。
4. 参考文献
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[4]严盈富.plc实战指南[m].北京:电子工业出版社,2014[5]薛迎成.plc与触摸屏控制技术(第2版)[m].北京:中国电力出版社,2014[6]王宇,任思璟,李忠勤.plc电气控制与组态设计[m].北京:电子工业出版社,2010[7]黄英,王永红.传感器原理及应用[m].合肥:合肥工业大学出版社,2016
[8]朱玉琴.管式加热炉 [m].北京：中国石化出版社，2016.
5. 计划与进度安排
（1）2022-2-20～2022-3-17（4周） 查阅相关背景及技术资料，制订具体计划，撰写开题报告。
（2）2022-3-20～2022-3-31（2周） 提出实现方案，熟悉plc硬件资源及编程技巧，熟悉触摸屏使用方法。
（3）2022-4-03～2022-4-21（3周） 设计电路原理图，提出程序框图，编制控制程序。
