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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 油田注汽鍋爐爆管預(yù)警裝置
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 針對油田注汽鍋爐爐管過熱引起爆管問題開發(fā)了油田注汽鍋爐爆管預(yù)警裝置。該裝置能夠準(zhǔn)確判斷爐管或管內(nèi)蒸汽是否過熱，并對過熱及時(shí)發(fā)出預(yù)警。其基本原理是測得注汽鍋爐蒸汽的壓力，分析得出該壓力下對應(yīng)的飽和溫度，與實(shí)測溫度作比較；當(dāng)實(shí)測溫度高于壓力對應(yīng)的飽和溫度時(shí)，說明水蒸氣已經(jīng)過熱，裝置發(fā)出報(bào)警。
- 詳細(xì)介紹：
- 油田熱采注汽鍋爐是稠油開采的重要設(shè)備。鍋爐爐管是注汽鍋爐的關(guān)鍵部件之一，爐管長期工作在高溫、高壓的環(huán)境下，有時(shí)發(fā)生注汽鍋爐爆管現(xiàn)象，給注汽鍋爐的安全運(yùn)行帶來極大的隱患。 針對爆管問題從爆破口的宏觀形貌，顯微組織兩方面研究得出注汽鍋爐爐管爆裂的最主要原因是由于注汽鍋爐爐管過熱或蒸汽過熱引起的。對此開發(fā)了注汽鍋爐爆管預(yù)警裝置。該裝置利用飽和狀態(tài)下濕蒸汽溫度與壓力存在一一對應(yīng)關(guān)系，根據(jù)溫度、壓力間的函數(shù)關(guān)系原理，通過檢測蒸汽溫度以及蒸汽壓力來判斷蒸汽是否發(fā)生過熱，從而判斷爐管是否發(fā)生過熱。當(dāng)注汽鍋爐爐管內(nèi)蒸汽溫度超過測得壓力對應(yīng)的飽和溫度時(shí)，預(yù)警裝置發(fā)出報(bào)警，避免注汽鍋爐管壁溫度超過材料失效溫度而失效。 該裝置主要由傳感組，數(shù)據(jù)采集、處理及傳輸?shù)碾娐钒澹瑪?shù)據(jù)線，上位機(jī)四部分組成。檢測段測得蒸汽的溫度、壓力，根據(jù)測得的壓力由上位機(jī)計(jì)算該壓力對應(yīng)的飽和蒸汽溫度，實(shí)際測量溫度與壓力對應(yīng)的飽和溫度比較，對注汽鍋爐蒸汽過熱進(jìn)行報(bào)警。當(dāng)蒸汽過熱后，還可以計(jì)算給出過熱度。發(fā)生過熱時(shí)，裝置給出聲音報(bào)警或燈光報(bào)警
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的：針對油田注汽鍋爐爐管過熱引起爆管問題開發(fā)了油田注汽鍋爐爆管預(yù)警裝置。該裝置能夠準(zhǔn)確判斷爐管是否過熱，并對過熱及時(shí)發(fā)出預(yù)警。 基本思路：測得注汽鍋爐蒸汽的壓力，分析得出該壓力下對應(yīng)的飽和溫度，與實(shí)測溫度作比較；當(dāng)實(shí)測溫度高于壓力對應(yīng)的飽和溫度時(shí)，說明水蒸氣已經(jīng)過熱，裝置發(fā)出報(bào)警。 創(chuàng)新點(diǎn)：適用不同結(jié)構(gòu)的鍋爐，多種方式預(yù)警，同時(shí)在線監(jiān)測出蒸汽干度值。 技術(shù)關(guān)鍵：實(shí)測溫度與理論溫度比較判斷是否過熱。 主要技術(shù)指標(biāo)：蒸汽干度，過熱度。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 科學(xué)性： 1）研究提出的體積變化式蒸汽干度的算法模型正確合理。 2）蒸汽干度測控裝置對高溫高壓蒸汽的干度在線監(jiān)測是可靠的，干度檢測絕對誤差≤2%且檢測段可長久使用。 3）將高溫高壓下蒸汽體積流量的精確測量提高到0.5%。 4）顯示、記錄濕蒸汽焓值，便于進(jìn)行其它工藝計(jì)算。 先進(jìn)性： 1）當(dāng)干度或溫度超過允許值時(shí)該裝置自動(dòng)通過聲或光報(bào)警，兩種預(yù)警方式能同時(shí)獨(dú)立啟動(dòng)。 2）該裝置適用于市場上不同結(jié)構(gòu)的鍋爐。 3）該裝置能對當(dāng)前數(shù)據(jù)進(jìn)行測量并顯示，能隨時(shí)啟動(dòng)停止，在線監(jiān)處理測爐管爆管前的數(shù)據(jù)。 4）該裝置通過對采油注汽鍋爐的參數(shù)處理后可以實(shí)時(shí)監(jiān)測蒸汽過熱狀況以及特定點(diǎn)的壁溫狀況，對可能出現(xiàn)的爆管事故進(jìn)行提前預(yù)警，將爆管事故處理在事故之前。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 生產(chǎn)階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 技術(shù)合作
作品可展示的形式
- 圖片、現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 技術(shù)特點(diǎn)：通過測爐管內(nèi)蒸汽溫度與理論下飽和溫度作比較判斷蒸汽過熱情況，給出預(yù)警。 技術(shù)優(yōu)勢：1）適用市場上不同結(jié)構(gòu)的鍋爐;2）能夠?qū)Ξ?dāng)前數(shù)據(jù)進(jìn)行測量并顯示，能夠隨時(shí)啟動(dòng)或停止。 適應(yīng)范圍及推廣前景：適用于所有稠油熱采注汽鍋爐，實(shí)用，成本低，應(yīng)用效果好，有很好的推廣前景。 市場分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測：遼河油田采油廠可以初步安裝該預(yù)警裝置20余臺(tái)，計(jì)劃后期全部安裝本裝置。本裝置有在全國其他采油廠推廣應(yīng)用的價(jià)值。
同類課題研究水平概述
- 目前國內(nèi)外關(guān)于油田注汽鍋爐爆管預(yù)警裝置的研究甚少，多數(shù)為鍋爐運(yùn)行系統(tǒng)預(yù)警的研究。 2005年l2月第28卷第l2期《重慶大學(xué)學(xué)報(bào)》上重慶大學(xué)副教授段黎明等發(fā)表文章《注汽鍋爐在線監(jiān)控系統(tǒng)》。文中提到的監(jiān)控系統(tǒng)通過對注汽鍋爐進(jìn)行水火量的跟蹤，對蒸汽干度進(jìn)行開環(huán)調(diào)節(jié)，同時(shí)能夠觀察鍋爐運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和曲線，對各項(xiàng)報(bào)警設(shè)置提前報(bào)警量。在報(bào)警停爐發(fā)生前，就已在上位機(jī)上顯示及聲音提示，提醒操作人員進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)預(yù)警，減少停爐次數(shù)。 2008年第二期《內(nèi)江科技》上勝利油田濱南采油廠采油三礦工程師趙華和張振國發(fā)表了《在線監(jiān)控系統(tǒng)在油田注汽鍋爐上的開發(fā)應(yīng)用》一文。文中提出的在線監(jiān)控系統(tǒng)通過對蒸汽壓力、蒸汽溫度、給水壓力、煙氣溫度、管壁溫度、燃油溫度、燃燒器溫度、進(jìn)水流量等數(shù)據(jù)采集處理，實(shí)現(xiàn)異常報(bào)警、調(diào)節(jié)控制、故障報(bào)警處理、參數(shù)處置、現(xiàn)場操作、故障診斷、通道檢測等功能。 與國內(nèi)同類課題研究相比，本裝置有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： 1）該裝置通過對采油注汽鍋爐蒸汽壓力、蒸汽溫度、水流量、燃油流量以及鍋爐爐壁面溫度參數(shù)的技術(shù)處理，當(dāng)鍋爐爐管內(nèi)的水蒸氣過熱度大于0℃或蒸汽干度超出1.0時(shí)自動(dòng)通過聲或光報(bào)警； 2）當(dāng)鍋爐爐壁面溫度超出管壁材料允許值時(shí)自動(dòng)通過聲或光報(bào)警，兩種爆管預(yù)警的方法能同時(shí)獨(dú)立啟動(dòng)； 3）該裝置能夠適用于市場上現(xiàn)有的不同結(jié)構(gòu)的鍋爐。
