油田注汽鍋爐蒸汽干度控制系統解決方案

楊斌 余將靜 戴文慶（新疆油田公司重油開發(fā)公司 新疆 克拉瑪依 834000）

王平（新疆油田公司石西油田作業(yè)區(qū)石西集中處理站 新疆 克拉瑪依 834000）

一、分析注汽鍋爐蒸汽干度測試的現狀

從現狀看，在我國有三種干度測試方法，第一種是利用電導率測量的方法，簡單地說就是去測量爐水電導率和注汽鍋爐進水電導率。運用注汽鍋爐蒸汽干度測試這種方法在不標定的情況下就可以實現在線的檢測。因為它是根據調到率的不同來計算電阻率，并且不需要對承壓部件進行改動。第二種是運用標準的孔板去測量差壓。它是根據以往總結出來的經驗的公式去進一步的判斷出蒸汽的干度。但是由于這個方法的出發(fā)點是流動的模型理論，而且在測量的過程中需要大量的設備費用。因此在一定程度上它還是存在一些漏洞。第三個是通過蒸汽焓不變的原理去測量干度。它的局限性在于它只能在蒸汽壓力在2M Pa以下和蒸汽干度大于95的情況下采用。

以上三種方法中第一種方法最實用，但是還存在著一些弊端。例如：運用電導率的測量計算干度的系統中，對于一些剛安裝的儀器運行的穩(wěn)定性不是那么的精準，并且在長期的運用傳感器過程中，它會不斷的出現結垢現象，這會直接影響到數據的準確性。而且對傳感器的清潔需要時間這樣就在一定程度上影響著使用。還有一個問題是電導率在測量過程中的誤差，因為電導率會隨著測量介質溫度的變化發(fā)生一定的變化，給水溫度和爐水溫度的不同導致的誤差降低了電導率測量的精準度。另外一個是因為摸索不定的氣候和進水水源的不穩(wěn)定導致進水電導的不穩(wěn)定性。

了解了以上的幾個問題后，為了研制出高標準，高精度的在線干度測試儀，本論文設計出油田注汽鍋爐蒸汽干度控制系統。

二、油田注汽鍋爐蒸汽干度控制系統

1.注汽鍋爐蒸汽干度控制系統具備的設備

（1）控制系統中的傳感器具有抗干擾性能強，工作起來相當穩(wěn)定還具備多種報警功能等優(yōu)點。

（2）注汽鍋爐蒸汽干度控制系統中使用的換熱器為不銹鋼材料，這樣可以保證其效率高，體積小還有抗腐等多方面的優(yōu)點，在一定程度上帶來了巨大的效益。

（3）為了能夠更精準，對于計算的控制部分使用了可編程控制器，它源于著名公司的sle500。這個設備具備著操作簡單易懂，運算能力超強并且它的工作穩(wěn)定性強等好處。

（4）觸摸屏采用的是Rockwell公司的PanelView Plus.這種先進的設備可以適應現場的各種不好的工作環(huán)境并且可以獨立完成顯示記錄。

（5）這種方案它具備四種運行數據的工作狀態(tài)分別是給水流量、蒸汽的溫度、蒸汽的壓力、火量。利用停止，啟動報警等狀態(tài)量可以提供大量的參考數據。

2.關于油田注汽鍋爐蒸汽干度控制系統的運作原理

（1）在初期，換向干度顯示會屏蔽。因為在換向閥的初期管道里及換熱器中爐水與進水的混合在一定程度上影響檢測的精準性。在以往大量的調試經驗中它只花費屏蔽顯示時間是10到15分鐘。但是注汽鍋爐一般運作的時間不會過于頻繁，所以可以利用啟爐的同時去切換換向閥以便減少屏蔽的顯示時間。

（2）干度測試系統流程主要包括五個，電導傳感器、人機界面的組成、換熱裝置、電動閥及電導控制器。利用這五個去計算爐水和進水的電導率然后進一步的去計算它的干度值。這種方法完全不用標定裝置便可以單獨實現在線測量。

（2）在換向閥的控制過程中要把注汽鍋爐啟動開始的時間到發(fā)出信號驅動電動閥換向所設定的時間控制在兩到三周的時間。如果太長它會使換熱器運用中結垢過多以至于清洗不利。如果太短的話它的操作過程就會過于冗長從而直接影響到設備的使用壽命。因此可以在程序中去設定爐水與進水的數據更換，使得在短時間內仍可以正常的操作。

（3）在干度閉環(huán)控制的參考范圍內，在熱采工藝和注汽鍋爐這兩個特定條件下，可以使用調整較小的范圍方式來達到微調效果。而且在達到穩(wěn)定的需要條件下它可以適當的去延長時間常數。如果超出調整后的數據可以利用聲光進行報警，依次做好記錄。

（4）對于進水與爐水在時間上滯后的問題可以考慮在程序上去加數據來拖后時間有利于使干度的計算變得更加的精準。它就是利用數據堆積的方法來延長進水的電導數據，來達到在同時間爐水和進水的電導率的比較。

3.分析油田注汽鍋爐蒸汽干度控制系統的效果

第一在操作的過程中會產生大量的結垢，它通過不斷的去溶解并及時的沖洗達到系統構件的清潔。并且通過調整系統前端的電動閥門的方式來達到爐水與進水之間的互換效果。

第二由于爐水與進水之間會有老化和結垢等問題，這種方案可以使爐水與進水之間巧妙的交換，然后不斷的探索出問題的關鍵所在。結合相應的一些硬件來合理的優(yōu)化系統的配置。這種簡單方式有利于操作人員的使用。

第三是運用換熱裝置去調整注汽鍋爐的爐水與進水的溫度差所造成的電導率的測量偏差。在換熱裝置情況下，注汽鍋爐的爐水與進水運用對流換熱。

第四是利用先進穩(wěn)定的操作系統和控制技術、優(yōu)秀的工業(yè)級產品，使得在操作過程中性能強結構穩(wěn)定，以至于在非常惡劣的環(huán)境下也能夠工作。并且油田注汽鍋爐蒸汽干度控制系統具有多方面的聲光報警的功能，給復雜的操作簡單化。

結語

在遼河油田錦州采油廠成功的運用油田注汽鍋爐蒸汽干度控制系統這種方案。運用這個方案后一年之內暫未出現因探頭的污染使監(jiān)測精度下降。并且在運用過程中它的測量誤差有所減少，大大降低了現場監(jiān)測的勞動。油田注汽鍋爐蒸汽干度控制系統給社會帶來了很大的影響。

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[2]牛占濤.淺談油田注汽鍋爐蒸汽干度控制系統[J].化工管理,2013,12:163.

[3]董微微.油田注汽鍋爐蒸汽干度控制器研究[D].沈陽工業(yè)大學,2010.