鍋爐幹度自動控制儀的製作方法

2024-02-13 11:33:15

專利名稱：鍋爐幹度自動控制儀的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種用於油田稠油井注汽鍋爐的幹度自動測量控制裝置。
世界範圍內的石油資源逐漸減少油田中的二次、三次採油技術已引起人們極大重視。目前，熱力採油已成為成熟的採油技術，由於我國具有豐富的稠油資源，利用注蒸汽開採稠油又是取得最好經濟效益的一種方法，往油井內注入蒸汽從而可使稠油粘度降低，原油容易從油井內開採出來，通常是用地面鍋爐將水加溫形成高飽和度的蒸汽通過管道再往井內的油層注入，一臺爐子往往要注數口井，或者數臺爐子同走一條幹線分注數口井，由於各井吸汽能力及管線配置和長短的差異，注入到各井的蒸汽流量和蒸汽質量相差很大，有的井注入熱量少，相對產油量也少，嚴重者滴油不出，有的注入量過大造成能源浪費，容易形成汽竄，給今後油井開採造成不可彌補的損失。為此，各國都急待解決汽水兩相計量問題，即如能合理地控制鍋爐的幹度就可達到節省能源，提高採收率之目的，一種能夠自動記錄鍋爐幹度、流量和鍋爐火量的裝置。在現技術中也有報導，有的也能達到一定精度要求，但這些裝置設備龐大，使用不便，造價昂貴，很難滿足稠油熱採的要求，迄今為止，國內外均還缺乏一種形之有效的鍋爐幹度自動控制儀。
本實用新型的目的是為了解決上述問題的不足而提供的一種能夠自動控制並能記錄鍋爐幹度使鍋爐出口乾度始終控制在設定位置上，從而達到鍋爐穩定運行一種裝置，該裝置是通過自動測量鍋爐蒸汽幹度、水流量參數來控制鍋爐火量的。
本實用新型的實現方式是該裝置分為傳感器和自動控制儀及執行機構三部分，上述技術中的裝置均為通用技術。
傳感器包括壓力變送器2、差壓變送器3、流量變送器7，其中壓力變送器和差壓變送器在使用時與鍋爐出口銳邊孔板1或噴嘴相接，這樣可以使來自鍋爐的蒸汽壓力信號從孔板或噴嘴的引壓孔中引出進入引壓管被輸送到壓力變送器及差壓變送器中去，測量出飽和蒸汽壓力和壓力差數值(指孔板兩側壓差)，另外再利用安裝在鍋爐入口處的孔板及流量變送器，測出注入鍋爐水的差壓，將這三個信號同時輸送給微型處理機(控制儀4內)由微機求出鍋爐的蒸汽幹度數值後，再與給定的幹度值(即設計值)與之比較；然後將其差值輸入給PID(在控制儀4內，圖中未畫)，由於自動控儀採用了8031單片機，並在自動控儀中保留了鍋爐火量自動跟綜水量參數的前饋功能，因而實現了負反饋控制，從而達到自動控制鍋爐幹度的目的。
整個控制系統的信號是通過信號傳感器及屏蔽電纜線被送到控制儀4內PID進行調節的，經調節後的信號進入電氣轉換器6內經轉換再輸出一個調火信號供給高值選擇器11進行自動選擇後，輸出的信號使氣馬達10工作，從而達到自動控制鍋爐火量，實現對鍋爐蒸汽幹度自動控制目標。
本實用新型的優點在於利用傳感器和自動控制儀及其執行機構裝置能使鍋爐蒸汽幹度穩定，使鍋爐發揮高的效率並能自動記錄鍋爐火量、蒸汽幹度、鍋爐水流量、蒸汽壓力、蒸汽熱量、累積流量、累積熱量，滿足了稠油熱採的需要，在採油中使其合理地往稠油井內注入蒸汽，從而提高稠油開採能力。另外，本裝置由於採用了微處理機測量、控制且結構簡單、成本低廉，因此可廣泛用於稠油開採。本實用新型由以下實施例給出
以下結合附圖
對本實用新型做進一步描述附圖鍋爐幹度自動控制儀結構示意圖本實用新型屬於油田稠油井注蒸汽鍋爐幹度自動控制裝置，它是由傳感器、自動控制儀及執行機構組成，並用屏蔽電纜連結而成的，其特徵在於傳感器是由鍋爐出口銳邊孔板1、壓力變送器2、差壓變送器3、流量變送器7、及鍋爐入口孔板8組成，自動控制儀包括鍋爐幹度控制儀4、印表機5，執行機構包括電氣轉換器6、氣馬達10、高值選擇器11組成的。在鍋爐幹度控制儀裡面主要包括一個用8031單片機組成的微處理機。
該裝置在組裝時，首先將鍋爐9的出口蒸汽管線12上面焊接一段內部裝有出口孔板1的直管段並在直管段上面留有兩個引壓孔，該引壓孔與引壓管及壓力變壓器2和差壓變壓器3聯結在一起，使測量出來的蒸汽壓力與差壓二個信號，經屏蔽電纜傳輸到鍋爐幹度控制儀4裡面，另在鍋爐9的給水入口管線上安裝有一塊孔板，並用法蘭固定密封，在孔板前、後的法蘭盤上留有兩個引壓孔，孔內有兩根引壓線分別接在流量變送器7的感壓孔上面，從而測出鍋爐給水量的差壓信號，該信號又經屏蔽電纜傳送到鍋爐幹度控制儀4上面；裝在鍋爐前部的執行機構中的電氣轉換器6一端與屏蔽電纜和鍋爐控制儀4連結，另一端與高值選擇器11的輸入端連結高值選擇器的輸出端用氣管線與氣馬達10連結。
測量中的三種信號即壓力和差壓信號、給水量的差壓信號經過屏蔽電纜輸入給控制儀4，經計算一路給印表機，另一路輸入到電氣轉換器，用轉換後的信號，去調節鍋爐火量，從而達到自動控制蒸汽幹度使鍋爐高效率運行的目的。
權利要求1.一種用於油田稠油注蒸汽鍋爐幹度自動測量控制的裝置是由傳感器、自動控制儀及執行機構三部份組成的，屏蔽電纜將其連結在一起；其特徵在於安裝在鍋爐9出口管線12上面的孔板1，經引壓管與其壓力變送器2、差壓變送器3連接，差壓變送器通過屏蔽電纜與自動控制儀4相連接，傳輸信號經控制儀的內部轉換計算後顯示出鍋爐運行參數，並輸出二路4-20mA信號，然後又通過屏蔽電纜傳輸到執行機構；電氣轉換器6、氣馬達10、高值選擇器11的上面去。
2.根據權利要求1所述的鍋爐幹度自動測量控制裝置，其特徵在於鍋爐幹度控制儀是一個用8031單片機組成的微處理機。
專利摘要一種用於油田稠油注蒸汽鍋爐幹度自動測量控制的裝置，它是一種安裝在鍋爐出口管線上面的孔板，經引壓管與壓力變送器、差壓變送器相連接，又通過屏蔽電纜和自動控制儀相連接的，最後由控制儀內部轉換計算後顯示出鍋爐運行參數。由於該裝置能自動記錄和控制鍋爐火量，實現鍋爐低能耗、高幹度的最優控制，所以可使鍋爐安全穩定地運行。
文檔編號F22B37/00GK2177879SQ9322958
公開日1994年9月21日 申請日期1993年11月3日 優先權日1993年11月3日
發明者宮卓立, 劉麗, 孫勇 申請人:遼河石油勘探局鑽採工藝研究院