一家化工制造企业需要升级其燃烧器管理系统（BMS）和燃烧控制系统，以实现更高效的自动化操作，并减少生产中断。
2021年，一家全球化的化工公司联系了Wood工业过程自动化团队，需要处理一个双芯平衡吸油式热油加热器，该加热器扰乱了生产目标。由原始设备制造商（OEM）提供的燃烧器管理系统（BMS）和燃烧控制系统需要升级。所提供的控制装置不允许加热器自动运行，客户只能手动操作。因此，这家化工企司面临着加热器频繁停机、无法满足设计的热油加热负荷的问题。
设定控制系统升级目标
该项目的进度压力很大，计划在项目开始五个月后进行更换，目标如下：
- 根据现有的行业最佳实践标准（如API 556），来评估BMS和燃烧控制的设计；
- 评估燃烧控制设计，并根据需要重新设计，以提供稳定、自动的空燃比控制和氧气调节，从而提供设计热负荷；
- 制定和测试燃烧控制和BMS策略所需的升级或更换；
- 在规划的更换中实施修改后的配置，并调试控制措施；
- 提供运行人员和工程师培训，包括对加热器的调整。
T9402
重新设计BMS和燃烧控制装置
调查显示空气/燃料和燃烧速率控制不起作用。燃烧控制必须采用新的方法进行重新设计，就好像设计全新的加热器一样。加热器很复杂，需要在自动和手动功能之间取得微妙的平衡。平衡通风加热器要求燃烧器自动化，而单独的空气调节器必须手动设置。
最初的设计在强制通风和引风风机上使用风门和变频器控制装置。这就产生了控制问题，即在试图精确控制空气/燃料比例时，两个基于压力的回路彼此不一致。这最终会导致加热器跳闸，从而使客户只能手动控制风门。
放弃现有的复杂控制设计和配置，转而使用设计模板参考库、API 556控制说明和平衡通风的多喷嘴加热器控制说明。
控制设计工作分为两种主要的复杂控制策略：（a）风机和通风控制，以及（b）空气/燃料控制。根据基本的加热器和燃烧器设计数据，开发了新的控制模式和说明。
空气/燃料比例对于优化燃烧效率至关重要。空气过多会导致能量损失；空气过少会导致不必要的燃料浪费。理想的空气/燃料比例取决于运行负载和燃烧的燃料类型。为了满足这些要求，需要：
- 根据所提供的加热器和燃烧器数据表以及燃气成分数据，对空气/燃料和点火等级控制进行燃烧工程和建模。
- 开发用于空气/燃料和燃烧速率控制的特性曲线和计算。
