[发明专利]油田加热炉的全自动控制系统

说明书

技术领域：

本发明涉及一种油田加热炉的全自动控制系统，它属于石油工业的自动控制技术领域，特别是油田加热炉的各系统的自动控制。

背景技术：

目前用于油田加热炉自动控制系统较多，通常由加热炉出口温度检测元件和控制阀组成的出口温度自动控制系统；有出口压力检测元件和调节阀组成的控制系统；有由点火器和点火电磁阀组成的半自动点火系统。上述这类系统都是单回路常规仪表控制，其控制效果有限，也存在如下的一些问题，比如不能及时的实现到燃气的漏气检测，不能实现全自动的监控和检测等等。

本申请人在2004年4月30日提出的专利申请号为200410037150.8的专利申请中所涉及的《油田加热炉自动控制系统》与上述所提及的技术方案的类型相近似。该申请的技术方案虽然解决了油田加热炉的自动控制，但是也属于单回路常规仪表控制，不能实现真正意义上的全自动控制，即加热炉无人值守型全自动控制。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种自动控制程度高，且安全可靠的油田加热炉的全自动控制系统。

本发明的目的是这样实现的：

一种油田加热炉的全自动控制系统，其特征在于它包括一个可以实时检测炉管温度，并存储，且进行数字、棒图、实时曲线显示的可编程控制器PLC以及设置在加热炉上的与可编程控制器PLC连接的检测装置；所述的设置在加热炉中的检测装置如下：加热炉出口温度变送器、设置在炉管上的测温元件；出口压力变送器、出口流量变送器、烟道温度变送器、入口温度变送器、火筒耐火砖内温度变送器、耐火砖外温度变送器、火焰检测器、燃烧器之点火器、风门执行器、点火电磁阀、主电磁阀、燃气流量变送器；所述的加热炉出口温度变送器、可编程控制器PLC和调节阀所组成加热炉出口温度控制回路；由火焰检测器、主电磁阀和可编程控制器PLC所组成熄火自动保护系统；由燃气泄露检测开关，点火器，点火电磁阀，风门执行器和可编程控制器PLC组成自动点火系统；由燃气流量变送器(FE1)、风门执行器(ZV1)组成空气与燃气自动配风系统；由燃气流量变送器，入口温度变送器、烟道温度变送器以及可编程控制器PLC所组成的加热炉热效率自动分析系统；火筒耐火砖内温度变送器、耐火砖外温度变送器、可编程控制器PLC和调节阀组成炉管高温检测系统。

所述的火焰检测器为紫外线火焰检测器。

所述的可编程控制器PLC包括微处理器CPU、时钟、定时器、计数器、随机存储器，可抹存储器、显示单元、模拟量输入、模拟量输出、数字量输入和数字量输出部件。

所述的加热炉还包括：连接测温元件的焊点，测温元件和在炉口部分的内壁上设置的耐火砖。

所述的设置在加热炉中的检测装置的安装和连接方式如下：加热炉出口温度变送器、出口流量变送器、出口压力变送器分别安装在出口管线上，火筒耐火砖内温度变送器和耐火砖外温度变送器分别焊接在火筒炉管钢板上，火筒耐火砖内温度变送器安装在耐火砖内，耐火砖外温度变送器安装在无耐火砖的钢板上，火焰检测器(BE1)安装在火咀旁并能观测到火焰的位置，风门执行器和点火器安装在燃烧器上，燃气泄露检测开关、调节阀、主电磁阀、燃气流量变送器分别安装在燃气供给主管线上，点火电磁阀安装在调节阀的副线上；可编程控制器PLC安装在室内仪表盘上，室内到现场每个变送器使用屏蔽二芯电缆连接。

本发明利用可编程序控制器和炉内设置的各类检测装置的连接，实现了油田加热炉的全自动控制程序，其中包括克服大滞后的出口温度调节回路，利用燃气流量自动配比空气量；在全自动点火程序中，增设燃气泄漏检测，实行有漏不点火的安全点火程序；在熄火保护系统中采用紫外线火焰检测器，实现有火开阀无火关阀；成功实现在火焰区内检测钢管表面温度，经可编程序器进行数据处理后，对炉管表面温度预报警、报警和停炉控制；通过对燃料流量、水流量以及加热炉出口、入口水温检测，实现炉效的正平衡计算控制，从而实现加热炉无人值守型全自动控制。

附图说明：

图1为本发明的系统结构示意图

图2为本发明的加热炉出口温度控制流程接线图

图3为本发明的自动点火控制流程接线图

图4为本发明的熄火保护控制流程接线图

图5为本发明的空气与燃气配比控制流程接线图

图6为本发明的高温检测控制流程接线图

图7为本发明的炉效检测控制流程接线图

具体实施方式：

下面结合附图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7，对本发明进行进一步的说明：