毕业设计-注汽锅炉燃油及其雾化流程的工艺设计.doc

辽河石油职业技术学院辽河石油职业技术学院 热能动力设备与应用热能动力设备与应用专业专业 20082008 届届 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 题目：注汽锅炉燃油及其雾化流程的工艺设计注汽锅炉燃油及其雾化流程的工艺设计 学 号：姓 名： 王莉芳 指导教师： 刘继和 专 业： 热能动力设备与应用 班 级： 08 热一班 完成时间：2011 年 5 月 15 日 目目 录录 摘摘 要要i 1 燃油及其雾化系统的工艺流程燃油及其雾化系统的工艺流程 - 1 - 1.1 燃油流程.- 1 - 1.2 燃油雾化流程.- 1 - 1.3燃油及雾化流程图参数要 求1 2 大型原油储罐设计中的主要安全问题及其对策大型原油储罐设计中的主要安全问题及其对策 - 2 - 2.1 储罐地基和基础- 2 - 2.2 浮顶储罐密封装置- 2 - 2.3 信号报警、联锁系统- 3 - 2.4 预防浮盘沉底的设计要求- 3 - 2.5 排水设计- 4 - 2.6 防腐蚀措施- 4 - 3 油罐内壁防腐前的清理油罐内壁防腐前的清理 .- 5 - 3.1 防腐前表面清理应遵循的标准- 5 - 3.2 防腐前表面清理的作用- 5 - 3.3 干喷砂- 6 - 3.4 湿喷砂- 8 - 3.5 磷化- 8 - 4 其他清理技术其他清理技术 .- 11 - 4.1 防腐前喷砂(丸)清洗技术- 11 - 4.2 高压水射流及加温、加磨料的高压水射流清理- 11 - 4.3 旧油罐底部油泥淤渣清洗- 11 - 5 结结 论论 - 13 - 致致 谢谢 - 14 - 参考文献参考文献 - 15 - 摘摘 要要 随着我国改革开放的不断深入, 各地经济建设的迅速发展, 为了适应节约用地 和环境保护的要求,近年来燃油燃气锅炉在各地大量使用。燃油燃气锅炉不仅能 很好地解决排烟污染问题, 而且在改变能源结构, 解决能源不足方面起到了积极 的作用。燃油燃气锅炉虽然能很好地解决排烟污染问题, 但是如果不能很好地 掌握其使用方法和技巧, 就会使燃油燃气锅炉受 到高温或低温腐蚀,燃油锅炉也 会冒黑烟。本文论述了油田燃油注气锅炉自动控制系统的设计方案及实现方法。 系统采用 plc 作为控制 核心进行自动控制，使用了多种检测元件采集现场参 数，并结合人机交互界面实现系统的管理 与控制。该系统具有参数检测、故障 报警及安全保护等功能，能很好地满足系统运行要求。 关键词 注汽锅炉 雾化压力 冒黑烟 环境污染 自动控制系统 可编程逻辑控制器；控制系统；人机界面 图 1 燃油及其雾化系统的工艺流程图 一一 燃油及其雾化系统的工艺流程燃油及其雾化系统的工艺流程 1）燃油流程：从油泵房来的温度为 5060，压力为 1.0mpa 的燃油，经 蒸汽加热器燃油升温到 95120，燃油温度由自力式温度调节器来控制。锅 炉点炉初期没有蒸汽，这时要用电加热器来加温。电加热器上有自动调温开 关，当电加热燃油温度达到调温开关给定的温度时，电加热器将自动切断电 源，若油温低于调温开关给定的温度，电加热器自动投入运行。电加热器上 的调温开关的设定点要比蒸汽加热自立式温度调节器的温度设定点略低一些。 电加热器出口装有油温低报警开关，当油温低于设定值时发出自动报警停炉 信号。燃油经过滤器和 95h 压力调节器后油压维持在要求的数值。98h 回油压 力调节器能自动调整进油压力。在 95h 调压阀后装有油压低报警开关，当油 压低于设定值时，发出自动报警停炉信号。安全泄压阀在压力超高时打开， 将燃油送回油管线。燃油经燃油控制蝶阀、油流量计和两只燃油电磁阀（或 一个电磁阀）进入油喷嘴。 2）燃油雾化流程 燃油时，采用空气雾化和蒸汽雾化两种方式。这是因为锅炉在启炉初期 没有蒸汽，故先用空气雾化燃油。雾化空气由空气压缩机提供，其压力为 350480kpa。雾化空气经减压阀下降至 240kpa，流经空气雾化电磁阀和单向 阀送往油喷嘴。当锅炉内已产生蒸汽，并且蒸汽干度达到 40以上时，便可 以进行雾化方式切换。但此时应使风门处于小火位置，以防止切换过程中造 成灭火。雾化蒸汽经减压阀后进入雾化分离器，由于产生二次蒸汽即此时的 蒸汽为干蒸汽，干蒸汽经减压阀 13 降压为 400420kpa，再经蒸汽雾化电磁 阀送入油喷嘴。燃油雾化总管线上还安装了雾化压力低报警开关，其整定值 为 172kpa。也就是说当燃油雾化压力低于 172kpa 时，锅炉将自动发出报警信 号。 3） 燃油及雾化流程图参数要求如下： 电加热器入口油温 60左右； 电加热器出口油温大于 71，工作温度 100左右（由燃油粘度而定） ； 燃油压力大于 0.5 兆帕，工作压力为 0.8 兆帕； 蒸汽雾化压力为 0.175 兆帕1.4 兆帕，正常为 0.87 兆帕； 空气雾化压力为 0.25 兆帕0.48 兆帕。 4）燃油点火总成结构 燃油点火总成 喷燃器部件包括油管、蒸汽管、恒功率电加热带、加热环、喷油嘴等。 燃油点火工作原理 从燃油系统来的燃油经油管进入喷燃器。油管上绕有恒功率电加热带，喷 油嘴后部的加热环内装有管状加热器，均用于管内燃油的保温。喷油嘴由雾化 片组成、分油头及压紧螺帽组成。油与雾化介质在分油头与压紧螺帽之间混合 并乳化，则乳化油在一定压力下，经雾化片切向槽，到雾化片与盖板内圆锥状 旋窝室旋转后，在出口呈雾状喷出。油路靠“ o”型圈密封，乳化油靠盖板与 压紧螺帽端面密封。燃油经喷油嘴喷出时形成 90100的雾化锥向四周扩 散与周围空气混合，形成可燃混合物，加速着火和燃烧。 5）燃油各部件解析 1 195h95h 减压阀减压阀 95h 减压阀由调节螺钉、锁紧螺母、主弹簧、膜片、传动杆、反馈杆、反 弹簧、阀芯、阀座、阀体等组成。燃油压力的调节、空气和雾化压力的调节 使用 95h 型压力调节阀。95h 型压力调节阀最大输入压力 2mpa，其输出压力 在 14kpa 1.05mpa 之间。在没有介质进阀时，调整调节螺钉的位置，主弹簧的作用力 通过膜片和传动杆与反弹簧的作用力平衡，维持阀有一定开度，当介质通过 阀芯与阀座见习间隙，流到阀出口后，有一部分介质经反馈管膜片下部，形 成一个向上的作用力，使阀的开度减小一些。改变调节螺钉的位置，调节阀 出口压力随之改变，顺时针向下拧紧调节螺钉，阀后压力增大；逆时针向上 拧松调节螺钉，阀后压力降低。 在使用 95h 型压力调节阀时须注意介质中不能夹带硬颗粒杂质，以免滞留 阀芯座处或堵塞反馈管，影响到阀的正常工作。该阀上还有观察孔，当膜片 破裂，阀不能正常工作时，可从观孔中看到流出的介质。更换膜片后，阀扔 能正常工作。另需注意的是对于不同的介质需使用不同膜片。如用于蒸汽压 力调节时，膜片为不锈钢耐温膜片，由于燃油管路压力调节时，膜片为耐油 橡胶，不可用错。 2.98h2.98h 减压阀减压阀 98h 减压阀主要由调节螺钉、锁紧螺母、弹簧、传动杆、膜片、反馈孔、阀 芯、阀座、阀体等组成。与 95h 型压力调节器后压力不同，98h 压力调节阀是 调节阀前压力，98h 压力调节阀用于油路系统，调节锅炉供油压力（亦即 95h 压力调节阀的阀前压力） 。在介质进入调节阀之前， 98h 型压力调节阀处于关 闭状态。当介质进入阀后，首先介质经反馈孔到膜片下部，一定压力的介质 在膜片下产生一个向上作用力，克服弹簧力将阀打开，介质经阀流过。阀前 介质压力越高，在膜片下部产生的向上的作用力越大，阀开度越大。调节螺 钉的每一位置对应一稳定的阀前压力。顺时针拧紧调节螺钉，阀前压力整定 值提高；逆时针拧松调节螺钉，阀前压力整定值降低。 3.3.雾化安全阀雾化安全阀 作用是雾化压力高时自动起跳泄压，避免工艺流程超压，保证设备安全运 行。 4.4.雾化压力低报警开关雾化压力低报警开关 雾化压力低报警值 0.175mpa 5.5.燃油总成燃油总成 包括油管、蒸汽管、恒功率电加热带、加热环、喷油嘴等。从燃油系统来 的燃油经油管进入喷燃器。油管上绕有恒功率电加热带，喷油嘴后部的加热 环内装有管状加热器，均用于管内燃油的保温。 6.6.电加热器电加热器 燃油电加热器是利用绕在油管外电热带的热量预热燃油。由于锅炉启炉初 期，没有蒸汽产生，因此需要电加热器给燃料油预热。当蒸汽加热器启动后， 电加热器只起辅助作用。 7.7.二次汽水分离器二次汽水分离器 二次汽水分离器将汽水分离器送来的饱和蒸汽进行汽水分离，分离出来 的干蒸汽用于雾化燃油。 8.8.空气过滤器空气过滤器 作用：净化空气，防止空气中的水分进入仪表设备，造成设备损坏。 9.9.空气过滤电磁阀空气过滤电磁阀 在进行空气雾化时自动打开进行空气雾化。 10.10.空压机空压机 空气压缩机是一种用于压缩空气借以提高空气压力使其具有一定能量的机械， 简称空压机。注汽锅炉上使用的压缩机主要是活塞式压缩机。 11.11.燃油过滤器燃油过滤器 燃油过滤器的作用为过滤燃油中的杂质、保证锅炉燃油的供油质量、防止堵 塞油嘴。 12.4160k12.4160k 压力控制调节阀压力控制调节阀 用在供气流程上，将高压蒸汽通过其压力调节后达到小于 0.5mpa 的低压蒸 汽，以供给雾化、加热、除氧等所需低压蒸汽，它以巴顿管作为敏感元件来测 量蒸汽减压后的压力，通过 pid 整定转换成 0.020.1mpa 的气动信号来控制调 节阀的开启行程。 13.燃油蒸汽加热器燃油蒸汽加热器 是双管换热器，蒸汽流经加热管的内管，燃料油在内外管之间流动。由于蒸 汽与燃料油之间存在温度差，所以油、汽之间产生热量交换。热交换的结果使 燃油温度升高，从而达到了利用蒸汽预热燃油，使其黏度降低的目的。 14.疏水器疏水器 遇水打开，遇汽关闭，排净汽水分离器中的水分，保证雾化蒸汽质量。 15.油电动阀油电动阀 电动阀是以电动机作为动力，通过齿轮传动机构把阀门打开，同时将电动机 的动能转化为弹簧的势能储存起来，当阀断电时在弹簧力的作用下迅速关闭的 阀门，它是一种慢开速关阀。 16.蒸汽雾化电磁阀蒸汽雾化电磁阀 在进行蒸汽雾化时自动打开进行蒸汽雾化。 17.紫外线火焰监测器紫外线火焰监测器 紫外线火焰监测器安装在燃烧器风门段的顶端，用于监测注汽锅炉辐射段 内的火焰，把火焰的紫外线信号经其内的感光管转换成电信号，送给放大器及 程序器。当锅炉出现故障灭火时，立即发出信号使燃料阀关闭，以保证锅炉安 全停炉。 18.燃油雾化分离器燃油雾化分离器 雾化分离器是一个长约 1m，直径约为 0.5m 的卧式圆筒形密闭器，其主 要作用是产生二次蒸汽去雾化燃料油。为了雾化分离器的安全，在分离器上装 有安全阀，其整定压力为 1.38mpa。 二二 燃油安全操作规程燃油安全操作规程 1、启运前准备 （1）打开柱塞泵进出阀门，关闭辐射段底部排污阀门和蒸汽出口去井阀门，打 开蒸汽出口防空阀门。 （2）电压在 360420v 之间，三相电平衡，按照负荷由大到小依次合上动力 盘和空气开关。 （3）天然气压力在 0.025 兆帕以上时，打开主燃气管线控制阀门，关闭油嘴 控制阀门，利用油罐蒸汽伴热和电加热器，将储油罐温控制在 60左右，手动 盘车供油泵两周。启动供油泵进行油循环，根据不同油质，利用蒸汽加热器， 电加热器将电动阀前油温控制在 50120之间，调节回油阀，将油压控制在 0.60.7mpa。 （4）操作盘各控制开关处于要求位置，打开压力表压力控制开关、差压变送器 的控制阀门，关闭平衡阀门，并排净差压变送器内的空气。 （5）柱塞泵润滑油位在 1/22/3 之间。盘车三周，将操作盘控制电源选择 “通”的位置，变频器选择到变频位置。将空气压缩机控制开关选择“通”的 位置。放掉空气压缩机储气罐及气源管线内的空气。 （6）检查化验药品是否齐全有效，水罐液位是否在 1/2 以上，打开水处理出口 阀门，启动水处理系统，将盐水、亚硫酸钠、edta 溶液配制好，浓度达到要求。 化验水质，确保水质达标合格。 启运操作 （1） 按下操作盘指示灯测试按钮，检查连锁报警系统。 （2） 报警系统显示正常后，将供水泵控制开关、鼓风机控制开关选择“自 动”的位置，点火回路选择“通”的位置，引燃延时开关“通”的位 置，调火开关选择小火位置，燃料选择开关选择“油”的位置，雾化 选择开关选择“空气” ，蒸汽压力低旁路开关选择“通”的位置。 （3） 按启动按钮，柱塞泵启动，10s 后，鼓风机自动启动，进行前吹扫 5min 后，注意观察点火程序器指示灯情况。 （4） 引燃火点着，5s 内，将油电动阀和空气雾化电磁阀同时打开，使油 嘴压力在 0.3mpa 以上，主燃火点着，检查火焰燃烧状况。 （5） 主燃油稳定后，将引燃延时开关选择“断”的位置，调火开关选择 “自动”位置，开始自动调火运行。 （6） 关小蒸汽出口放空阀门，待蒸汽干度达到 40以上时，调整蒸汽雾 化分离器前压力在 0.50.7 兆帕之间，放净蒸汽雾化管线积水后， 将雾化开关选择“混合”位置。 （7） 注意观察油嘴雾化压力变化，反复调整空气雾化控制阀门，直到空气 雾化阀门全部关闭后，将雾化选择开关选到蒸汽的位置。 （8） 调整油嘴雾化压力在 0.30.5 兆帕之间，调节燃料油和配风量，使 蒸汽温度缓慢上升，确保燃烧正常。 （9） 蒸汽压力升至 5.0 兆帕之间，将蒸汽压力低旁路开关选择“断”的位 置。 三三 燃油雾化压力自动控制系统在注汽锅炉上的应用燃油雾化压力自动控制系统在注汽锅炉上的应用 1 原始控制情况 目前辽河油田注汽锅炉雾化控制系统基本上采用 1000hp 压力调节阀, 作为注汽 锅炉蒸汽出口燃油雾化管的第一级压力调节法。其输入压力高, 达 17mpa, 输 出压力调节范围大, 控制流量小, 价格昂贵, 故障率高, 维修工作量大。现在基 本上都损坏无法使用,现各注汽锅炉上都普遍采用三级减压手阀, 来代替 1000hp 压力调节阀的功能, 但其缺点和不足明显存在： 1、必须由当班工人去操作 调整,高温高压操作危险性大。2、压力逐级调整难度大,控制精度差。3、锅炉出 口压力变化时, 难以及时跟踪调节, 严重影响燃烧状况, 注汽质量变差。高压手 阀密封容易刺漏,造成蒸汽的跑、冒、滴、漏, 不利于设备管理的规格化, 同时 易使操作人员烫伤, 威胁人身安全。4、三级减压手阀容易损坏, 使用寿命短, 维护更换频繁,影响注汽生产, 同时也加大了设备的维护费用。油田注汽锅炉是 生产干度为 80% 以下的湿蒸汽发生器。而在一定压力、一定干度下蒸汽温度存 在一个对应值, 因此为防止干度过高(即蒸汽过热)造成锅炉结构或使炉管超过应 力范围, 蒸汽温度高报警的设置是非常关键的。在目前的油田注汽锅炉上的蒸 汽温度高报警是人工设定的固定值, 一般为 360 , 而这个温度是在 19mpa 压 力下对应的饱和温度。在实际生产中, 锅炉注汽压力是达不到这个值的, 一般情 况下是在 9mpa 17mpa 之间, 而且压力不稳定。所以在这种情况下, 蒸汽温度 达到 360 发出报警停炉信号时已经是严重过热状态了。从而影响锅炉的使用 寿命, 严重时使炉管结垢、过烧而造成爆管事故, 直接产生影响正常生产、增加 维修费用等一系列不良后果。 2 新型控制系统设计方案理论 （饱和蒸汽)在一个密闭的容器内水和蒸汽在一定的温度和压力条件下达到平衡 状态。此时对应的湿蒸汽温度是饱和温度对应的压力是饱和压力。在压力不变 的条件下,超过饱和温度的温度蒸汽是过热蒸汽,蒸汽温度继续上升过到汽化状态 (100%蒸汽状态)时达到临界状态。对应的蒸汽温度是临界温度, 对应的压力是 临界压力。这里是在理想状态下的情况。数学公式: xc= kp c1、kp 是定值不 变。湿蒸汽状态(干度低于 50% )2、饱和状态(干度 50% ) 3、轻微过热状态(干度 60% - 80% ) 4、严重过热状态(干度 85% - 96% ) 5、临界状态(干度 100% )。 在实际生产中一般爆管都是发生在长时间严重过热状态。在锅炉注汽中很难 实现 kp 不变的状态, 符合实际情况的数学模型公式应该是 xc= kp c kp 是随着注汽井压力的变化而变化。所以湿蒸汽状态 xc 是随着 kp 的变化在 整体滑动变化。难以用精确的数学模型去监控, kp、c 二函数都是变化的量。 因而我们引入模糊控制来完成和实现这一控制, 它不需要建立精确的数学模型, 只是随着 kp 压力的变化而跟踪滑动变化。不需要区分量的多少, 而只是区分 出湿蒸汽状态就可以监测到过热状态蒸汽, 发出报警。把复杂的过程简单化, 实 现设备简化。根据这一数学模型理论和生产现场的实际情况, 并结合当前的技 术水平, 我们研制开发出 8mpa 17mpa 之间,近似线性跟踪蒸汽温度 高报警的 方式, 可以实现区间全部变动跟踪滑动, 从而满足注汽锅炉现场生产的需要。 3 工作原理 控制系统从各个方面解决了原始控制系统安全系数低、维修频繁、不易控制 造成污染等诸多问题。能起到截止与调节为一体的新型制动调节控制系统。该 系统由三部分组成：3. 1 多极同步调节阀 具有承受高温高压的能力。3. 2 电动 执行结构 阀门输入是调节器送来的直流电流信号, 经伺服放大器放大后来驱动 执行机构,产生轴向推力,带动阀门动作, 从而引起介子流量的变化,来调节系统中 各类参数。3. 3 自动控制系统 现场通过压力变送器采集注汽锅炉蒸汽压力、雾 化压力、燃油压力, 通过自动调节器, 控制输出。保证雾化压力自动控制在设定 范围内。自动调节:当注汽锅炉压力发生变化时, 如锅炉出口压力升高, 经蒸汽 压力变送器检测到压力信号增大, 经自动调节器内部调节与设定值相比较, 使调 节器输出信号降低, 电动执行机构控制阀门关小,从而保证雾化压力始终稳定在 设定范围内。自动跟踪: 通过雾化压力变送器采集雾化压力信号, 降低雾化压力 实现自动跟踪, 防止锅炉灭火和热效率降低浪费燃料。 4 系统优点 ( 1)可全流量连续调节, 减压比大, 工作寿命长。 ( 2 )可根据生产需要, 一次性设定好参数后, 无需人工调整, 能自动跟踪压力 变化, 自动调节。 ( 3) 工作稳定性好, 避免燃料燃烧不充分、冒黑烟等现象,节约燃料, 降低生 产成本。 ( 4) 控制操作简单, 使用安全、可靠。 蒸汽温度信号现场采集与测量部分与常规电路无大的区别, 只不过是测量部分 与对比部分经过多次试验和制作实际测试已经精确到 1 度到 1. 5 度, 已经满足 实际应用需要。对比器有输出推动输出部分向外部发出报警信号。注汽锅炉在 安装了燃油雾化自动调节装置以后, 真正做到了通过远传系统, 员工可根据事先 设定好的数值范围, 在雾化过程中自动调节。较比人工调节有很好的连续性。 这在最大限度上避免了锅炉燃烧过程中的冒黑烟现象, 同时雾化参数稳定, 处事 锅炉处于最佳燃烧状态,节约来燃料油,达到了环保与节能双赢。 四四 油田燃油注汽锅炉自动控制系统的设计与实现油田燃油注汽锅炉自动控制系统的设计与实现 随着我国稠油资源的不断开发，注蒸汽采油工艺在我国各大油田迅速推广。目 前，我国油田使用的产生湿饱和蒸汽的设备是直流式蒸汽发生器，即注汽锅炉。 它可以产生高温、高压的湿饱和蒸汽，是稠油开采的一种专用注汽设备。燃油 注汽锅炉自动控制系统是基于设备安全、可靠运行及减轻操作人员劳动强度而 设计的。其运行过程采用 plc （可编程控制器）与上位机结合的控制方式， 燃烧器点火、安全运行过程由美国某公司的点火程序控制器来实现，具有硬件 系统可靠性高、稳定性好、故障率低及维修量少等特点。锅炉的操作者可以通 过系统实现对锅炉运行的监视、管理、操作。 1控制系统设计 注汽锅炉控制系统主要由触摸屏、plc、变频器、电机、点火程序控制器及 多种检测元件构成。如图 1 所示 p l c 变频器 电机 检测元件点火程序控制器 图 1 系统构成图 1.1 锅炉启动顺序控制 燃油注汽锅炉主要配有柱塞泵、鼓风机、空压机、电加热器等辅助设备。辅助 设备的启动/停止和蒸汽锅炉压力、温度等安全联锁保护由顺序控制系统来实现， 如图 2 所示。 1.2系统中的模拟量调节控制 注汽锅炉是一个多输入、多输出、多回路、非线性的相互关联的复杂的 控制系统，调节参数与被调节参数之间存在着许多交叉的影响，调节难度非常 大。我们将系统控制分散成燃油温度 pid 控制，水量变频控制，水量回水阀控 制等一系列闭环控制。 1.2.1燃油温度 pid 控制 通过控制电动阀开度控制加热燃油的蒸汽量，将燃油温度控制在设定值范 围。由于加热过程具有滞后大、扰动多、非线性强的特点，我们采用 pid 控制 算法，以 plc 作为核心 触 摸 屏 pid 算法 d/a 控制 对象 温度 检测 信号 放大a/d 1.2.1 燃油温度 pid 控制图 有无报警？ 复位/启动 排除故障 前吹扫 5min 开始 柱塞泵泵启动 3s 计时 鼓风机启动 前吹扫 5min 到？ 点火程序器启动 预吹扫 30s 30s 计时到 火花塞、引燃电磁 阀点火 引燃灯亮 主燃灯亮延长引燃 引燃灯灭 允许调火 开始运行 器件，实现对燃油的温度控制，控制原理框图如图 3 所示。由安装在现场的温 度传感器测温，经 plc 放大和 a/d 转换后，存入 plc 的数据寄存器，plc 根据采集的信号计算偏差 e(t)，按照智能 pid 的控制算法计算控制量，并输出 控制量 u(t)，经 plc 的 d/a 转换变成 420ma 的电流信号，以调节电动阀 的开度，控制燃油温度。 1.2.2 水量变频控制 通过人机界面 （触摸屏）设定水量，由流量计检测的水流量通过 plc 放大 和 a/d 转换后，存入 plc 的数据寄存器，plc 根据采集的信号进行防溢出 计算，结合设定值计算出控制量并输出控制量 u(t)，经 plc 的 d/a 转换变成 4 20ma 的电流信号，以调节变频器输出，调节泵电机转速以控制水量, 控制 原理框图如图 4 所示。 a/d 图 4 水量变频控制图 1.2.3 水量回水阀控制 通过触摸屏设定回水阀开度，由流量计检测的水流量通过 plc 的 a/d 转换 后，存入 plc 的数据寄存器，plc 根据采集的信号进行防溢出计算，结合设 定 值计算出控制量 u(t)并输出，经 plc 的 d/a 转换变成 4 20ma 的标准信号， 以调节水量, 控制原理框图如图 5 所示。 d/a 执行 机构 控制 对象 防溢 出算 法 水量 反馈 a/d 防溢 出算 法 水量 反馈 d/a控制 对象 图 5 水量回水阀控制图 2监控中心的监视、管理 1.1 组态 触摸屏操作系统采用 vijeo-designer 进行组态，操作界面具有控制的基本操 作、系统参数设定、报警参数设定、运行参数设定、报警显示等功能。系统 具有界面友好、操作简单、易掌握的特点。触摸屏画面能够直观显示图形信 息和文字信息，方便锅炉运行人员通过触摸屏实现过程的操作和监控。包括 主画面、历史报警记录、参数设定、参数 显示、点火过程、水火调节、水火 跟踪、电动阀调节。 1.2 诊断故障与报警管理 监控中心可以显示、管理、传送锅炉的各种报警信号，密切监视锅炉出口蒸 汽压力、温度，锅炉给水泵运行状态，动力电源状态等，各个测点的测量值偏 离正常值到一定程度时系统将发出报警，防止锅炉发生危险。为了保证锅炉系 统安全、可靠的运行，监控系统将根据监测的参数进行故障诊断，一旦发生故 障，监控系统将及时在触摸屏上显示报警点并根据实际情况自动执行停炉程序。 操作员也可立即访问该报警点的详细信息并采取应急措施进行处理。监控系统 的实时数据库可提供报警历史记录，并可对报警 历史记录执行删除、下载及打 印等操作。报警控制流程如图 14 所示。 出现报警 3 结束语 本系统在实际运用中，运行安全可靠，界面简 明、易操作，采用 plc 控 制系统可以通过自动跟踪调节，实现节能降耗。系统设置了多项亚临界报警 点，运行中一旦发生故障，系统能够及时灵敏的产生声光报警并自动灭火停 炉，为油田注汽采油提供了有力的安全保障。 五五 结合流程图说明燃油热泵组的作用及其工作过程：结合流程图说明燃油热泵组的作用及其工作过程： 燃油热泵组的作用是把原油加热，并以足够的压力输送到锅炉上以达到充分 燃烧。燃油热泵组流程图见上图。 锅炉运行 停炉 停止按钮 报警指示 燃油热泵组的工作过程是： 原油经过过滤器进入油泵升压，后经手动阀进入热交换器与蒸汽进行热交换， 加热后的原油温度达 60左右，然后经电加热器送到燃烧器。其中电热加热器 用在启炉时加热原油，当有蒸汽时，电加热器只起补偿作用；压力调节阀为安 全阀，起超压保护作用；压力调节阀用来控制热油泵组的供油压力，该压力一 般在 1.05 兆帕左右；自立式调节阀用来调节进入换热器的蒸汽量，以保持换热 后原油温度稳定。 六注汽锅炉蒸汽雾化燃油加热系统流程改进六注汽锅炉蒸汽雾化燃油加热系统流程改进 随着石油工业的发展由规模型转向效益型，加强技术革新，节约能源提高注汽 锅炉的运行效益变得越来越重要。对现场设备技术进行吸收和改进也越来越迫 切。为此，根据现场实际情况对燃油加热和蒸汽雾化系统流程进行了改造。 一）问题的提出 油田注汽锅炉的燃料为油、汽两用，为降低燃油的粘度必须对燃油进行加热 和对燃油进行雾化以保证其迅速燃烧。油田注汽锅炉燃油加热和雾化系统设计 为自供蒸汽加热，而当冷炉起动点火时自身无蒸汽供给，只能靠电加热器进行 加热，因而造成点炉前准备工作时间长或因油温低不能及时投大火造成不能及 时点炉及水、电、燃料的浪费，而且点炉初期因无蒸汽而只能用空气进行雾化 无法迅速提高蒸汽干度。尤其是冬季以上问题更加突出，从而增加了操作人员 的劳动强度和注汽成本。因此，必须找出解决问题的方法。 二）.解决方法 根据现场具体情况各供热站注汽锅炉都在两台以上，我们将混注注汽锅炉 的燃油加热和蒸汽雾化系统互相来连接起来（简称并汽系统） 。这样，只要有其 中有一台注汽锅炉运行便可以把蒸汽并到其它注汽锅炉。 改造前 ，蒸汽由汽 水分离器引出，经 1000hp 调压阀减压后分两路，一路去燃油加热器，另一路 去蒸汽雾化系统。其流程示意图如下： 为了保证改造效果和不影响注汽锅炉的正常运转，