操作炉的方法技术

一种操作炉的方法，该炉具有过程管和多个燃烧器，其中需要使过程管温度符合选定目标温度标准。本方法提供系统化和定量办法来确定如何调整燃烧器流率以得到所希望的管壁温度，例如以最小化在炉中预定高度处的管壁温度之间的温度偏差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及操作具有多个燃烧器的炉的方法，多个燃烧器中的每个具有与之相关 的流率，该炉包含多个过程管。该方法包括(a)选择多个过程管的目标温度标准；(b)在第一操作条件下测量第一温度信息，第一温度信息包括多个过程管中每个 的数据；(c)提供数学函数的估计，该数学函数表征多个燃烧器中两个或更多个的燃烧器 流率变化与多个过程管的至少一部分的个别温度变化之间的关系；(d)使用数学函数的估计和多个过程管的第一温度信息来计算第一目标流率解集 (solution set)，第一目标流率解集具有多个燃烧器中两个或更多个的解，这些解与使多 个过程管的温度符合多个过程管的目标温度标准相一致；以及(e)根据第一目标流率解集调整多个燃烧器中两个或更多个中至少一个上游的第 一阀以改变多个燃烧器中两个或更多个的流率中至少一个，其中第一阀并不在炉的所有燃 烧器的上游。数学函数的估计可表示为AT = GAu其中ΔΙ表示多个过程管的至少一部分的个别温度变化，Δ 表示多个燃烧器中 两个或更多个的燃烧器流率变化，2是增益矩阵。在该方法中，多个过程管的第一温度信息可通过以下步骤测量采集重整炉的内部区域的第一组多个图像，第一组多个图像中的至少一些图像与 重整炉的内部区域的不同部分相关，其中，第一组多个图像中的每个图像包括与多个过程 管的相应部分相关的第一像素数据；以及处理第一像素数据的一部分以获得多个过程管的第一温度信息。该方法还可包括在不同于第一操作条件的第二操作条件下测量多个过程管的第二温度信息；以及其中使用第一温度信息和第二温度信息来计算在步骤(C)中提供的数学函数的 估计。多个过程管的第二温度信息可通过以下步骤测量采集重整炉的内部区域的第二组多个图像，第二组多个图像中的至少一些图像与 重整炉的内部区域的不同部分相关，其中第二组多个图像的每个图像包括与多个过程管的 相应部分相关的第二像素数据；以及处理第二像素数据的一部分以获得多个过程管的第二温度信息。第一温度信息可包括不确定性值，第二温度信息可包括不确定性值；数学函数的 估计和/或数学函数的更新估计可使用第一温度信息的不确定性值和第二温度信息的不 确定性值来计算。该方法还可包括CN 102115032 A说明书2/17页_ I在不同于第一操作条件且在第一操作条件之后的第二操作条件下测量多个过程管的第二温度信息；使用数学函数的估计或更新估计和使用多个过程管的第二温度信息来计算第二 目标流率解集，第二目标流率解集具有多个燃烧器中两个或更多个的解，这些解与使多个 过程管的温度符合目标温度标准相一致；以及根据第二目标流率解集调整多个燃烧器中两个或更多个中至少一个上游的第一 阀或第二阀以改变多个燃烧器中两个或更多个的流率中的至少一个，其中第二阀不在重整 炉的所有燃烧器的上游。第二操作条件可由于执行步骤(e)造成。该方法还可包括从多个过程管的第二温度信息更新数学函数的估计，从而形成数学函数的更新估 计；以及然后计算第二目标流率解集的步骤可使用数学函数的更新估计。数学函数的估计可包括来自函数要素(element)的计算值，其中每个函数要素包 括函数形式(form)，函数形式包括第一函数参数、第二函数参数和几何参数，几何参数表征 多个过程管中每个与多个燃烧器中每个之间的距离；其中函数要素的第一函数要素的第一函数参数具有与函数要素的第二函数要素 的第一函数参数相同的值；以及其中函数要素的第一函数要素的第二函数参数具有与函数要素的第二函数要素 的第二函数参数相同的值。第一函数参数可具有对于每个函数要素相同的值，第二函数参数可具有对于每个 函数要素相同的值。多个燃烧器可包括两行或更多行燃烧器，第一阀可在第一行燃烧器的上游。然后， 该方法还可包括在不同于第一操作条件且在第一操作条件之后的第二操作条件下测量多个过程管的第二温度信息；使用数学函数的估计或更新估计和使用多个过程管的第二温度信息来计算第二 目标流率解集，第二目标流率解集具有多个燃烧器中两个或更多个的解，这些解与使多个 过程管的温度符合目标温度标准相一致；以及根据第二目标流率解集调整多个燃烧器中两个或更多个中的单个燃烧器上游的 第二阀以改变单个燃烧器的流率中的至少一个，其中第二阀不在除了单个燃烧器之外的任 何燃烧器的上游。第一阀可在多个燃烧器中两个或更多个中的单独第一燃烧器上游。然后，该方法 还可包括在第二操作条件下测量多个过程管的第二温度信息，其中第二操作条件由步骤 (e)造成；根据第一目标流率解集调整第二阀，其中第二阀在多个燃烧器中两个或更多个中 单独第二燃烧器的上游；在第三操作条件下测量多个过程管的第三温度信息，其中第三操作条件是由于根据第一目标流率解集调整第二阀造成；从第二温度信息和第三温度信息更新数学函数的估计，由此形成数学函数的更新 估计；使用数学函数的更新估计来计算第二目标流率解集，第二目标流率解集具有多个 燃烧器中两个或更多个的解，这些解与使多个过程管的温度符合目标温度标准相一致；以 及根据第二目标流率解集调整多个燃烧器中两个或更多个上游的第一阀、第二阀或 第三阀中至少一个以改变多个燃烧器中两个或更多个的流率中的至少一个，其中第三阀不 在重整炉中所有燃烧器的上游。附图说明图1示出炉的截面图。图2示出用于从炉获取图像数据的相机的视场的图示。图3示出炉的预定高度的温差的示范性轮廓图。图4是实例函数的图表。在所有可能的位置，在所有附图中使用相同附图标记来表示相同部件。 具体实施例方式将参看附图在下文中更详细地描述本专利技术，在附图中示出了本公开的示范性实施 例。但本公开可体现为许多不同形式且不应认为限于本文所陈述的实施例。如本文所用的冠词“一”当用于说明书和权利要求中所描述的本专利技术实施例中的 任何特征时表示一个或多个。“一”的使用并不将其意义限制为单个特征，除非明确地陈述 这种限制。在单数或复数名词或名词短语之前的冠词“该”或“所述”表示一个或多个特别 指出的特征且可取决于其使用的上下文具有单数或复数含义。形容词“任何”表示一个、几 个或者不加选择地任何数量。如本文所用的，“多个”表示“至少两个”。本专利技术涉及，其中炉具有多个燃烧器且包含多个过程管。炉可具有 至少10个燃烧器，通常20个与500个之间的燃烧器。燃烧器通常排列成行。炉可包含至 少20个过程管，通常40个与1000个之间的过程管。过程管通常排列成行。通过调整通过 燃烧器的燃料和/或氧化剂流率来调节炉中的温度，尤其为反应管温度。本方法提供一种系统化和定量办法来确定如何调整燃烧器流率以得到所希望的 管壁温度，例如以最小化炉中预定高度处的管壁温度之间的温度偏差。图1示出炉102的截面图，其具有位于炉102的内部区域106内的多个过程管104。 炉102可为蒸汽甲烷重整器、甲醇重整器、乙烯裂化器、钼重整器再热炉、辐射热腔室或者 其它类似类型的炉、重整器或腔室。过程管可包含催化剂，例如，重整催化剂。催化剂可呈 本领域已知的任何形式，例如，颗粒和整装填料。过程管104可定位成由燃烧器108分开的 多行112。过程管104可在炉102中竖直地或水平地延伸。多个燃烧器108可排列成行且 用于将炉102的内部区域106的温度升高到所需温度，以实现待在炉102内执行的过程或 活动。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种操作炉的方法，所述炉具有多个燃烧器，所述多个燃烧器中的每个具有与之相关的流率，所述炉包含多个过程管，所述方法包括：（ａ）选择所述多个过程管的目标温度标准；（ｂ）在第一操作条件下测量第一温度信息，所述第一温度信息包括所述多个过程管中每个的数据，其中，所述多个过程管的第一温度信息通过以下步骤测量：采集所述重整炉的内部区域的第一组多个图像，所述第一组多个图像中的至少一些图像与所述重整炉的内部区域的不同部分相关，其中，所述第一组多个图像的每个图像包括与所述多个过程管的一部分相关的第一像素数据；以及处理所述第一像素数据的一部分以获得所述多个过程管的第一温度信息；（ｃ）提供数学函数的估计，所述数学函数表征所述多个燃烧器中两个或更多个的燃烧器流率变化与所述多个过程管的至少一部分的个别温度变化之间的关系；（ｄ）使用所述数学函数的估计和所述多个过程管的第一温度信息来计算第一目标流率解集，所述第一目标流率解集具有所述多个燃烧器中两个或更多个的解，所述解与使所述多个过程管的温度符合所述多个过程管的目标温度标准相一致；以及（ｅ）根据所述第一目标流率解集调整所述多个燃烧器中两个或更多个中至少一个上游的第一阀以改变所述多个燃烧器中两个或更多个的流率中的至少一个，其中，所述第一阀不在所述炉的所有燃烧器的上游。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A·埃斯梅利，W·R·利奇特，李先明，O·J·史密斯四世，
申请(专利权)人：气体产品与化学公司，
类型：发明
国别省市：US