2.0Mt/a常减压蒸馏装置改造工程是中国石油克拉玛依石化分公司2005年的重点项目，该工程包括换热、电脱盐、闪蒸塔、常压炉、常压塔、减压炉、减压塔、蒸汽发生器、脱钙和公用工程等部分；采用集散控制系统（简称DCS）对工艺过程进行集中控制、检测、记录和报警，装置内的主要机泵设备的运行状态均在DCS上显示；设置一套安全可靠的紧急停车系统（ESD），以满足系统对联锁保护的要求。在该改造工程中，换热是最基本的一个环节。原油必须经换热后才能进人下一道工序，因此对换热器出口温度控制的好坏影响着后续工序的控制效果乃至最终产品的质量。

　　1改造换热器的总体情况在该改造工程中，换热器多达数十台，因此提篼换热效率对于节能具有十分重要的意义。该工程共涉及到6处原油多级分组换热器温度控制方案的设计，其工艺过程如所示。

　　其中，换热器组1为7级换热器，换热器组2，3均为5级换热器。

　　工艺要求为：原油（总流量为F）分成三条支路（流量分别为6，F2，）经过3组不同的换热器组换热后，出口温度要保持严格一致，以满足后续工序的要求。

　　但在该工艺过程中，换热器组的出口温度难以平衡控制，因此不能直接采用温度作为控制对象，而必须采用与温度有一一对应关系的流量作为控制对象对温度进行间接控制。该换热器温度平衡控制方案的研究与设计是本研究的重点。

　　换热器是用来实现流体间的加热、冷却、汽化、冷凝等传热过程的设备。逆流单程换热器如所示，假设两侧均无相变，流体（与G2热交换后温度分别由L变成7\.，匕。

　　逆流单程换热器-23；修改稿收到日期：2006-06-30.：向虎，西安建筑科技大学控制理论与控制工程专业在读硕士研究生；研究领域为复杂系统建模、先进控制与优化技术、石油化工自控系统设计。联系电话：0990其中，2分别为工艺流体、载热体的质量流量，分别为工艺流体、载热体的比热容；对于所示的换热器，其主要输入变量，（；2对输出变量'.的静态关系可用函数关系表示为：对象的静态特性就是要确定C.与7，心，（，（；2之间的函数关系/，对象的静态特性可以用来作为控制方案设计时扰动分析的依据，静态放大系数也可以作为系数整定分析以及调节阀流量特性选择的依据。静态特性的推导主要依据热量平衡和传热速率方程式。