[实用新型]一种油田注汽锅炉干度自动化控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及油田领域，尤其涉及一种油田注汽锅炉干度自动化控制装置。

背景技术

随着我国经济的快速发展，对石油资源的依赖程度越来越高。我国大部分地区勘明的石油资源为稠油，稠油的粘度及密度非常高，为提高油田稠油开采能力，通常采用注汽锅炉往井下注入适当干度蒸气的方法。伴随我国开采稠油资源工程的迅速发展，热注锅炉采油方法受到了广泛应用，注汽锅炉是用于在稠油开采过程中向稠油层注入高压蒸汽稠油热采关键设备，而油田热注锅炉干度自动化控制是提高注汽锅炉的供热效果的有效手段，也是目前稠油开采自动化技术的研究热点。

湿度蒸汽是油田稠油热采作业的主要供热源，蒸汽干度是油田注汽锅炉安全运行的一个重要参数，现有蒸汽干度控制基本为常规控制，受人为因素影响较大，严重影响油田注汽锅炉的安全运行用稠油热采效果。因此，油田注汽锅炉蒸汽干度的自动控制研究势在必行。

稠油粘度非常大、胶质和沥青含量很高，需配备先进开采设备。现阶段常常是以热注锅炉的形式实行稠油开采，即以高压、高温蒸汽为主要热源，依靠给油层注入湿饱和蒸汽改善稠油渗透性以及流动性，利用加热的稠油和水之间的密度差来实现重力泄油。影响稠油采收率的指标是热注锅炉的蒸汽干度及燃烧效率。为了提升稠油的采收率以及施工操作的安全性，可使用计算机以及自动化控制系统对热注锅炉的燃油温度、进水口以及出口蒸汽等各项参数进行运程控制，并且利用监控系统对热注锅炉的流量、温度、水量、压力以及干度进行实时监控，在提升稠油开采率的同时还能够有效地保证开采工作的安全性和稳定性。

近年，我国加快了对油田注汽锅炉控制方法的研究，主要采用串级PID控制方式、模糊-PID双模控制方式、多变量预测控制方式等。串联PID控制方式是将蒸汽干度作为主被控变量，水流量为副被控变量，给水流量作为控制变量组成串级控制。模糊-PID双模控制器，是将模糊控制模块与PID控制模块相结合，对系统进行调节和控制。多变量预测控制方法通过两输入-两输出的预测控制器，对蒸汽干度进行控制。在整个油田注汽锅炉的操作运行过程当中，蒸汽干度的控制对象表现出了比较明显的时滞性特征，且会对干度控制质量产生影响的因素很多，很难保障蒸汽干度的控制质量。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是，现有技术中在整个油田注汽锅炉的操作运行过程当中，蒸汽干度的控制对象表现出了比较明显的时滞性特征，且会对干度控制质量产生影响的因素很多，很难保障蒸汽干度的控制质量。

为解决上述问题，我们提出了一种油田注汽锅炉干度自动化控制装置，该装置由传感系统、控制系统和计算系统组成，控制器通过水量、火量、温度、压力等传感器监控锅炉工作状况并且控制其运行状态。

为实现上述需求,本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种油田注汽锅炉干度自动化控制装置，包括锅炉主体、计算系统、控制系统和传感系统，所述锅炉主体包括热风炉、换热器和锅炉，所述热风炉通过换热器和锅炉连接；所述传感系统通过计算系统连接控制系统，所述传感系统包括水位传感器、水温传感器、热风炉传感器、干度传感器和压力传感器；所述控制系统包括进水阀、出气阀和热风炉油门阀；所述计算系统包括PLC可编程控制器和微型计算机；

所述水位传感器、水温传感器和压力传感器设置在锅炉内部，所述热风炉传感器设置在热风炉内部，所述干度传感器设置在锅炉的蒸汽出口处；

所述进水阀设置在锅炉的进水口，所述出气阀设置在锅炉的蒸汽出口，所述热风炉油门阀设置在热风炉内；

所述进水阀、出气阀和热风炉油门阀均为电磁控制阀。

更进一步地，一种油田注汽锅炉干度自动化控制装置，所述出气阀和进水阀均为单向阀。

更进一步地，一种油田注汽锅炉干度自动化控制装置，所述热风炉为燃油热风炉。

更进一步地，一种油田注汽锅炉干度自动化控制装置，所述干度传感器为电导率传感器。

更进一步地，一种油田注汽锅炉干度自动化控制装置，所述蒸汽出口设置有压力传感器，所述压力传感器与计算系统的PLC可编程控制器相连接。

本实用新型提供的一种油田注汽锅炉干度自动化控制装置，在使用过程中，通过对锅炉、燃烧炉的水位、温度、火量和压力等传感器的数据采集，联系蒸汽干度的变化，将数据进行大量对比，通过拟合运算计算出蒸汽干度伴随传感数据的变化规律，然后通过控制系统的电磁控制阀，对水位、火量和压力进行控制，实现蒸汽干度的自动化控制。