一种乙烯裂解炉的出口温度调整方法、装置及电子设备与流程

本发明涉及化工生产，具体涉及一种乙烯裂解炉的出口温度调整方法、装置及电子设备。

背景技术：

1、在乙烯装置裂解炉运行体系中，裂解炉的出口温度（coil outlet temperature，cot）是最核心的控制参数之一，直接决定裂解反应的深度、产品分布、运行周期乃至装置的安全与经济性。裂解炉生产运行中需根据工况频繁调整cot，目前主要依靠操作人员调节燃料气阀门开度完成人工温控，而在调节过程中，进料量、cot、稀释蒸汽流量三大参数易产生联动波动，会造成裂解产品收率不稳定、炉管结焦速率加快，直接缩短裂解炉运行周期。为稳定生产工况，操作人员需频繁对燃料气阀门进行小幅度微调，整体操作频次高、工作量大，极易出现人工操作失误。当前乙烯装置逐步向大型化发展，单台裂解炉产能可达25万吨/年，120万吨/年的乙烯生产装置需配套6至7台裂解炉协同作业，各炉体需定期平稳缓慢切换，任意单台裂解炉的操作失误，都会引发整套装置的生产波动，严重影响装置整体运行稳定性。

2、现有乙烯裂解炉cot调控技术存在显著短板，无法实现自动化、精准化、平稳化的温度调节，高度依赖人工频繁干预，不仅操作难度大，还难以保证cot的控制精度与运行稳定性。同时，cot调控过程中，进料量、稀释蒸汽流量与炉管出口温度存在极强的耦合关联，单一工艺参数的瞬时波动极易引发连锁工况异常，而现有技术无法实时识别参数异常、动态优化调控策略，进而加剧炉管结焦、缩短设备运行周期，严重时会诱发全装置生产波动。除此之外，现有调控方案缺失完善的动态保护机制，无法适配单台25万吨/年、整套120万吨级大型乙烯裂解装置的精细化生产工艺要求，难以满足大型乙烯装置稳定、长效、高效的现代化生产需求。

技术实现思路

1、本发明提供了一种乙烯裂解炉的出口温度调整方法、装置及电子设备，以解决现有乙烯裂解炉 cot 调控人工依赖度高，难以适配大型乙烯装置稳定高效运行的问题。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种乙烯裂解炉的出口温度调整方法，方法包括以下步骤：在乙烯裂解炉正常运行时，获取乙烯裂解炉的第一出口温度；获取乙烯裂解炉的目标出口温度和目标执行时长；根据第一出口温度、目标出口温度和目标执行时长，确定乙烯裂解炉出口温度的第一调整速率；根据第一调整速率，控制乙烯裂解炉燃料气阀门的开度，以对乙烯裂解炉的出口温度进行调整。

3、本发明提供的乙烯裂解炉出口温度调整方法，通过综合考量当前第一出口温度、目标出口温度以及预设的目标执行时长来动态确定温度的第一调整速率，并据此精准控制燃料气阀门的开度，改变了传统方式中可能存在的盲目调节或阶跃式调节，能够实现对裂解炉出口温度的平滑、可控调节；不仅能够有效避免因温度剧烈波动对炉管造成的热冲击，延长设备使用寿命，还能确保裂解反应在最佳温度区间内稳定进行，从而在保证乙烯产品收率和质量的同时，显著提升了生产过程的平稳性和安全性。

4、在一些可选的实施方式中，在根据第一调整速率，控制乙烯裂解炉燃料气阀门的开度之后，还包括以下步骤：获取监控变量的实际值，监控变量包括：乙烯裂解炉的出口温度、炉膛进料量、第一通道稀释蒸汽流量、第三通道稀释蒸汽流量、第五通道稀释蒸汽流量和第七通道稀释蒸汽流量；分别计算各监控变量的实际值与对应设定值的偏差，得到实际偏差；当至少一个监控变量的实际偏差满足：偏差绝对值大于对应的暂停阈值且持续时长超过对应的第一预设时间时，暂停对乙烯裂解炉的出口温度进行调整。

5、该实施方式通过引入多维度的安全监控与联锁暂停机制，实时监测出口温度、炉膛进料量及各通道稀释蒸汽流量等关键变量，能够在监测到任一变量的偏差超过安全阈值并持续一定时间时，及时暂停出口温度的调整进程；避免了因多变量耦合干扰引发的炉温失控或设备损伤，从而确保了乙烯裂解过程在复杂工况下的安全性与稳定性。

6、在一些可选的实施方式中，在暂停执行根据第一调整速率控制乙烯裂解炉燃料气阀门的开度的步骤之后，还包括以下步骤：继续获取监控变量的实际值，并分别计算各监控变量的实际偏差；当所有的监控变量的实际偏差均满足：偏差绝对值小于或等于对应的恢复阈值且持续时长超过对应的第二预设时间时，恢复对乙烯裂解炉的出口温度进行调整。

7、该实施方式通过设置“全部正常才恢复”的严苛恢复条件，确保了乙烯裂解炉在经历异常暂停后，只有在所有监控变量均完全回归稳定状态时，才会重新启动温度调整。这种设计有效避免了因局部变量短暂波动或虚假回稳而导致的过早恢复，防止了控制系统在异常边缘反复震荡，从而保障了裂解炉在复杂工况下能够平稳、安全地过渡到新的目标温度，最大程度地降低了因操作反复带来的结焦风险和设备热应力损伤。

8、在一些可选的实施方式中，恢复对乙烯裂解炉的出口温度进行调整包括：获取在暂停对乙烯裂解炉的出口温度进行调整之前，对乙烯裂解炉的出口温度进行调整的已执行时长；获取暂停对乙烯裂解炉的出口温度进行调整的暂停时长；根据目标执行时长、已执行时长和暂停时长确定剩余执行时长；获取恢复调整时刻对应的第二出口温度；根据第二出口温度、目标出口温度和剩余执行时长，确定乙烯裂解炉出口温度的第二调整速率；根据第二调整速率，控制乙烯裂解炉燃料气阀门的开度，以对乙烯裂解炉的出口温度进行继续调整。

9、该实施方式结合已执行时长、暂停时长重新核算剩余执行时长，并依据恢复时刻的第二出口温度与目标出口温度重新计算第二调整速率后控制燃料气阀门开度继续调温，可适配暂停带来的工况变化，避免速率失配，防止调温过程出现过快或过慢，保障温度接续调节的平滑性，降低炉管热冲击与结焦风险。

10、在一些可选的实施方式中，根据第一调整速率，控制乙烯裂解炉燃料气阀门的开度包括：判断第一调整速率是否小于等于预设的最大调整速率；当第一调整速率小于等于最大调整速率，则根据第一调整速率确定乙烯裂解炉燃料气阀门的开度；若第一调整速率大于最大调整速率，根据最大调整速率确定乙烯裂解炉燃料气阀门的开度；和/或；根据第二调整速率，控制乙烯裂解炉燃料气阀门的开度包括：判断第二调整速率是否小于等于最大调整速率；当第二调整速率小于等于最大调整速率，则根据第二调整速率确定乙烯裂解炉燃料气阀门的开度；若第二调整速率大于最大调整速率，根据最大调整速率确定乙烯裂解炉燃料气阀门的开度。

11、该实施方式通过对第一调整速率、第二调整速率设置最大调整速率进行限值约束，可将燃料气阀门开度的调节速度限制在合理区间，避免调温速率过大造成阀门动作过猛，抑制出口温度出现骤变，减少炉管承受的热冲击，保障裂解炉调温过程安全平稳。

12、在一些可选的实施方式中，在根据第一调整速率和/或第二调整速率，控制乙烯裂解炉燃料气阀门的开度之后，还包括：获取乙烯裂解炉的实际出口温度；计算实际出口温度与目标出口温度的差值；当差值在预设的温度范围内且差值在温度范围内的持续时长大于预设的时长阈值时，判定乙烯裂解炉的出口温度调整结束。

13、该实施方式利用实际出口温度与目标出口温度的差值以及持续时长共同作为调整结束的判定条件，能够适配乙烯裂解炉温度传递链存在的热滞后特性，规避瞬时达标的假稳定问题，防止出口温度发生漂移超调，避免控制系统频繁启停震荡，在满足出口温度控制精度工艺要求的同时，降低炉管结焦风险。

14、第二方面，本发明提供了一种乙烯裂解炉的出口温度调整装置，装置包括第一获取模块、第二获取模块、调整速率确定模块和调整模块，其中第一获取模块用于在乙烯裂解炉正常运行时，获取乙烯裂解炉的第一出口温度；第二获取模块用于获取乙烯裂解炉的目标出口温度和目标执行时长；调整速率确定模块用于根据第一出口温度、目标出口温度和目标执行时长，确定乙烯裂解炉出口温度的第一调整速率；调整模块用于根据第一调整速率，控制乙烯裂解炉燃料气阀门的开度，以对乙烯裂解炉的出口温度进行调整。

15、第三方面，本发明还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的乙烯裂解炉的出口温度调整方法。

16、第四方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的乙烯裂解炉的出口温度调整方法。

17、第五方面，本发明还提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的乙烯裂解炉的出口温度调整方法。