控制系统的构成
整个热介质系统从物理构成上大致可分为热 介质系统和加热炉系统两大部分。
热介质系统： 包括膨胀罐、热媒泵、去用户热媒差压、去 用户热媒流量和热媒泵等的控制。
加热炉系统： 包括加热炉的启停、安全联锁保护、负荷调 节（所有这些都将涉及到燃料系统和助燃风 系统等）和报警管理、与DCS间的通讯等。
加热炉的热媒进出炉的 压力、温度；
各炉分支盘管的温度； 加热炉的排烟温度； CO2灭火. 所有这些工艺参数均由
PLC负责采集和处理， 并通过Pro-face GP2500触摸显示屏进 行人工监视和对各相关 设定值进行修改操作。 炉体参数检测子程序如下：
燃烧器
燃烧器是加热炉进行燃烧加热的关键设备。文昌 加热炉采用的是威索一体化燃烧器RGL70/2ZMD （双燃料燃烧器）。
燃烧器各部件在PLC的控制下有机的结合在一起， 相互谐调工作，完成燃烧加热工作。
与燃烧器配合工作是燃料供给系统。 燃料供给系统又分为燃气供给和燃油供给两个部 分。 燃烧系统和燃油供给的PI控制大致如下图所示。
燃烧系统的PI控制图
加热炉的启停控制
为了保证加热炉实现安全的启停，必须按照加热炉的工艺设计要
文昌加热炉控制系统
控制系统特点: 文昌锅炉控制系统均采用先进的基于PLC的自动化控制系统。它
是以Modicon TSX Micro 3721可编程控制器和Pro-face GP2500触摸显示屏为核心组成一个全新的控制系统，操作 简单方便，具有良好的人机界面。 控制系统设计的原则是： 热介质炉控制系统应全面满足热介质炉的工艺系统的安全 平稳运行； 现场所有仪表的设置必须满足对热介质炉的工艺系统运行 状态的监视和保护； 就地控制柜操作按钮和指示灯要便于操作员现场操作和监 视； 全部控制由PLC完成； Pro-face GP2500触摸显示屏，提高显示和操作的性能； 借助通讯，实现与中控DCS系统的通讯，同时为中控准备 了所有可供使用的技术数据；
在去用户的主管线上设有一个流量孔板和差压 开关负责监视系统流量，当流量过低时会发生 报警。
去用户热媒差压与流量控制的PI图如下所示：
去用户热媒差压与流量控制的PI图
加热炉控制
加热炉被加热的介质是热媒，因此热媒自然成 为成为热媒循环系统和加热炉系统间的纽带。 热媒循环系统的工作必然会送至加热炉控制系 统进行监视，但热媒循环系统的工作又有相对 的独立性。
况。两种工况的区别在于：使用燃气为燃料时，在启动阶段要多 一个燃气阀的严密性检测子程序。
当使用的燃气燃料时，在进行炉膛前吹扫前，首先进行燃气阀的 严密性检测以确保启炉安全。
整个启炉控制逻辑如下：
燃气
燃气阀的严密性检测→炉膛前吹扫→点火→点火成功
进入小负荷状态
燃油
炉膛前吹扫→点火→点火成功进入小负荷状态
加热炉系统一般由以下几个部分组成：炉体、 燃成烧。器、燃料供给、助燃风以及CO2灭火等组
炉体是实现热媒加热的主要部件。它包括：炉 盘管、炉壳、烟道和热媒进出汇管及管线以及 相应的仪表等。以下是炉体主要部件的PI图。
炉体主要部件的PI图
由上图可以看出，炉体部 分的控制主要是监视控 制加热炉的重要工艺参 数。即：
文昌二期加热炉的负荷控制是由专用的 DICON500通用过程控制器实现的。 DICON500通用过程控制器将采集到的热媒出 炉，根据温度设定值进行比较计算，最后 DICON500输出开关操作控制伺服电机，完成 负荷调节。负荷控制框图如下所示：
故障或工艺参数超限停炉→关闭燃料阀→停 炉后吹扫→停风机关闭风门
造成故障停炉判断子程序逻辑框图如下：
故障停炉判断子程序逻辑框图
加热炉的负荷调节控制
加热炉的负荷控制是保证加热系统正常稳定工 作的重要环节。本系统控制的核心宗旨是：不 管用户负载怎样变化都应保证热媒出炉温度在 设定的工作范围，即属于定温控制。
下面给出相关阶段的控制逻辑框图。
燃气阀的严密性检测子程序逻辑框图
炉膛前吹扫
燃气点火控制逻辑
燃油点火控制逻辑
加热炉的停炉控制
加热炉的停炉控制又分为正常停炉和故障停炉。 正常停炉的逻辑顺序是： 按停炉按钮→关闭燃料阀→停炉后吹扫→停
风机关闭风门
故障停炉的逻辑顺序是（故障停炉与加热炉 的安全联锁紧密配合）：
热媒泵的控制
在文昌二期油田，热媒泵的控制是由MCC和就地热媒控制柜 共同完成的。 MCC配置有热媒泵的启停控制模块，完成热媒泵的启停控制 功能；
就地热媒控制柜负责控制热媒泵的启停操作和热媒泵的工艺参 数采集和控制保护，同时将相应的工艺参数送交加热炉控制系 统进行显示。
热媒泵采用的工作方式是三用一备，即A炉对A泵、B炉对B泵、 C炉对C泵，D泵为所有的三台加热炉的备用泵。 在选用备用泵时，必须保证相应的管线工艺阀门正确。 热媒泵撬块系统PI图、每台热媒泵的控制配置图和热媒泵状态 检测子程序如下所示：
求，将加热炉系统中的各有关设备按照预定的工作程序有序的投 入运行。在本系统中这个工作是由Modicon TSX Micro 3721可编 程控制器控制完成的。同时Pro-face GP2500触摸显示屏作为良 好的人机界面方便了操作人员的监视和操作。
加热炉的启停控制按照使用的燃料不同又分为燃气和燃油两种工
热媒泵撬块系统PI图
热媒泵的控制配置
去用户热媒差压与流量控制
为了保证用户能得到稳定、正确的热媒工作压 力，在供给用户的热媒管线的往/返管线间配置 有差压调节控制三通阀。差压调节控制三通阀 由热媒控制柜中的DICON500通用过程控制，不会因用户变化发生明显的工作压 力变化。
热介质系统控制
膨胀罐的控制
在文昌二期油田，膨胀 罐的液位和氮封压力等 工艺参数是由DCS系统 负责采集，然后将膨胀 罐液位低、膨胀罐液位 低低、膨胀罐液位高和 膨胀罐液位高高信号送 至现场热介质控制系统 进行管理和控制。膨胀 罐撬块的PI示意图与膨 胀罐参数检测的子程序 如下：
膨胀罐撬块的PI示意图