专利名称：锅炉蒸汽干度测试方法
技术领域：
本发明涉及一种石油稠油热采注汽锅炉蒸汽干度测量方法。
在注蒸汽开采稠油过程中，锅炉蒸汽干度对提高原油产量和保证锅炉安全运行都具有非常重要的作用，因此，锅炉蒸汽干度的线性测量与自控在稠油注蒸汽开采中是一项关键技术。在现有的注汽锅炉中，大部分采用取炉水样用化学法测干度，再用人工调节。部分锅炉采用节流式蒸汽于度计进行测试，这种装置存在的缺陷是结构复杂，孔板磨损快，造成计量不准确，更为严重的是这种装置只适用于稳态工作条件，在动态条件下干度信号严重失真，因此，在实际运行中无法对锅炉蒸汽干度进行动态测试和控制。
本发明的目的是提供一种能在动态条件下能可靠简便地测量锅炉蒸汽干度的方法。
本发明根据锅炉介质(水)进入锅炉辐射段后，在辐射段前部几根炉管内介质仍处于未饱和水状态的特性，测出该几根管内未饱和水段的热焓增值，再根据锅炉炉管结构的对称性和受热辐射的均匀性，得出整个辐射段的热焓增值，加上未饱和水进入锅炉辐射段前的热焓值，即可得到锅炉出口热焓值，从而得到蒸汽干度，其具体测量方法如下第一步，由测温元件测出未饱和水进入辐射段前的温度，并计算出该温度下的未饱和水热焓值(Ho)；第二步，由测温元件测出未饱和水进入辐射段后，仍处于未饱和状态的第N根炉管内的未饱和水温度，并计算出此点的未饱和水的热焓值(H1)；第三步，根据上述两步得到的数据由公式Hx＝M/N(H1-Ho)+Ho计算出锅炉出口处的热焓值(公式中Hx为锅炉出口湿饱和蒸汽焓值，M为辐射段内炉管总数，N为两温度测点之间的炉管数)。
第四步，对第三步得到的热焓值通过锅炉压力补偿后得到该压力下的蒸汽干度，其计算公式为X＝(Hx-H′)/R(式中X为蒸汽干度，H′为一定压力下饱和水焓，R为一定压力下汽化潜热)。
得到上述蒸汽干度后，即可根据需要调节锅炉运行状态或通过智能调节器对锅炉进行自动控制。
上述第二步中，测量未饱和水在第N根炉管的温度时，测温元件是穿过锅炉外壁和炉管直接测量炉管内未饱和水的温度值。
本发明的优点在于1、测试数据可靠准确，可以对锅炉进行动态测试和控制，从而保证锅炉经济安全运行；2、测试装置简单、实用，适合于锅炉自动控制；3、测量区间宽，由于本发明是采用热平衡测试法，蒸汽干度可在0％至100％之间显示。
图1为本发明工艺流程图。
图中1-智能控制器，2-水量变送器，3、4-为测温元件，5-压力变送器，6-锅炉辐射段，7-锅炉对流段，8-换热器，9-变频器，10-给水泵，11-电机，12-锅炉辐射段内炉管。
现结合工艺流程图对本发明进一步说明如下由测温元件3测出未饱和水进入辐射段前的温度，并将此温度值输入智能调节器1；由测温元件(4)测出未饱和水进入辐射段后，仍处于未饱和状态的第N根炉管内的未饱和水温度，并将此温度值输入智能调节器1；由压力变送器5将锅炉出口压力信号输入智能调节器1，由智能节调器1根据技术方案中的公式计算出蒸汽干度。智能调节器1的输出信号使变频器9以调频方式调节给水泵10的输出水量，从而达到控制蒸汽干度的目的。
权利要求
1.一种主要用于石油稠油注汽开采的锅炉蒸汽干度测试方法，其特征在于a，由测温元件(3)测出未饱和水进入辐射段前的温度，并计算出该温度下的未饱和水热焓值(Ho)；b，由测温元件(4)测出未饱和水进入辐射段后，仍处于未饱和状态的第N根炉管内的未饱和水温度，并计算出此点的未饱和水的热焓值(H1)；c，根据上述两步得到的数据由公式Hx＝M/N(H1-Ho)+Ho计算出锅炉出口处的热焓值(公式中Hx为锅炉出口湿饱和蒸汽焓值，M为辐射段内炉管总数，N为两温度测点之间的炉管数)。d，对第三步得到的热焓值通过锅炉压力补偿后得到该压力下的蒸汽干度，其计算公式为X＝(Hx-H′)/R(式中X为蒸汽干度，H′为一定压力下饱和水焓，R为一定压力下汽化潜热)。
2.根据权利要求1所述的锅炉蒸汽干度测试方法，其特征在于所述的测温元件(4)的探测头穿过炉壁和辐射管直接试炉管内未饱和水的温度。
全文摘要
一种锅炉蒸汽干度测试方法,根据炉水进入锅炉辐射段后,在辐射段前部几根炉管内介质仍处于未饱和水状态的特性,测出该几根管内未饱和水段的热焓增值,再根据锅炉炉管结构的对称性和受热辐射的均匀性,得出整个辐射段的热焓增值,加上未饱和水进入锅炉辐射段前的热焓值,从而测出蒸汽干度,本发明具有可靠、简便、实用的优点。
文档编号G01N25/00GK1173638SQ9610996
公开日1998年2月18日 申请日期1996年8月9日 优先权日1996年8月9日
发明者任印堂 申请人:新疆石油管理局重油开发公司