专利名称：采油注汽锅炉的爆管预警和运行控制的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及采油设备，特别提供了采油注汽锅炉的一种有爆管预警及 运行控制装置。
背景技术：
采油注汽锅炉是稠油开采的重要设备之一，在其运行过程中，由于燃 料量的调节、注汽量的改变以及适应地层压力的变化，均能引起锅炉工作 状态的波动。锅炉工作状态波动可能造成注汽干度没有达到工艺要求；锅 炉排烟温度过高，锅炉热能损失增加；注汽干度过高或者过热，造成炉管
(4)温度超温工作，引起炉管(4)爆裂，形成不安全因素以及隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种采油注汽锅炉的爆管预警和运行控制的方法 及装置。
本发明提供了一种采油注汽锅炉的爆管预警的方法，其特征在于所 述的采油注汽锅炉的爆管预警的方法，其一为通过对采油注汽锅炉的蒸汽 压力、蒸汽温度、水流量、燃油流量参数的技术处理，做出过热度大小的
判断，蒸汽过热度大于ox:或干度高于i.o时自动通过声或光报警；其二为
锅炉管壁温度超出管壁材料允许值时自动通过声或光报警。
所述的采油注汽锅炉的爆管预警的方法能够根据市场上现有的不同结 构的锅炉输入对应的参数，使预警的数据符合对应锅炉的实际情况。一种采油注汽锅炉的爆管预警的装置，其特征在于所述的采油注汽 锅炉的爆管预警的装置包括传感器组(1)，数据采集、处理及传输的电路 板(2)，数据线(3)和上位机(4);传感器组(1)安装在锅炉炉管危险 段的位置，具体位置为靠近出汽口一端的发生过热点的位置，采集锅炉炉 管的压力、温度、介质流量、燃料流量和管壁温度信息，通过数据线(3)
传给数据采集、处理及传输的电路板(2)，再通过数据线(3)将信号传给 上位机(4)，上位机(4)通过对采油注汽锅炉的包括蒸汽压力、蒸汽温度、 水流量、燃油流量参数的技术处理，做出过热度大小的判断，蒸汽过热度 大于ox:或干度1. 0时自动通过声或光报警；同时能够对锅炉管壁温度超出 材料允许值时自动通过声或光报警。
所述的采油注汽锅炉的爆管预警的装置还包括实时监测模块，能够对 当前数据进行测量并显示，能够随时启动或停止，在线监测以及处理炉管 爆管前的数据信息。
一种采油注汽锅炉的运行控制的方法，其特征在于所述的采油注汽
锅炉的运行控制的方法，通过先设定蒸汽压力和水入口温度，调节燃料量、
水流量的参数，能将蒸汽温度控制在37(TC以下所需温度，压降控制在 22Mpa以下所需压力，蒸汽干度控制在0.0至1.0之内，排烟温度控制有效 范围。
所述的采油注汽锅炉的运行控制的方法能够根据市场上现有的不同结 构的锅炉输入对应的参数，使运行控制的数据符合对应锅炉的实际情况。
所述的采油注汽锅炉的运行控制的方法能够使用监测到的全部或部分 数据，能将蒸汽温度控制在37(TC以下所需温度，压降控制在22Mpa以下所需压力，蒸汽干度控制在0.0至1.0之内，排烟温度控制有效范围。
所述的采油注汽锅炉的运行控制的方法能够使用人为给定的数据能将
蒸汽温度控制在37(TC以下所需温度，压降控制在22Mpa以下所需压力， 蒸汽干度控制在0.0至1.0之内，排烟温度控制有效范围。
一种采油注汽锅炉的运行控制的装置，其特征在于所述的采油注汽 锅炉的运行控制的装置包括传感器组(1)，数据采集、处理及传输的电路 板(2)，数据线(3)和上位机(4);传感器组(1)采集锅炉炉管的压力、 温度、介质流量、燃料流量和管壁温度信息，通过数据线(3)传给数据采 集、处理及传输的电路板(2)，再通过数据线(3)将信号传给上位机(4)， 上位机(4)处理数据，能将蒸汽温度控制在37(TC以下所需温度，压降控 制在22Mpa以下所需压力，蒸汽干度控制在0.0至1.0之内，排烟温度控制 有效范围。
所述的采油注汽锅炉的运行控制的装置还包括数据存储和历史数据査 询的模块。
锅炉的运行控制部分根据蒸汽压力、水入口温度、水流量和燃料量计 算得到出口的蒸汽温度、压降、蒸汽干度和排烟温度，为锅炉工作状态的 调节提供指导。
所述的锅炉预警和运行指导装置(1)能根据锅炉部分实际工作参数， 模拟进行锅炉参数的调整，采用注汽锅炉运行控制能理论计算调整后的工 作参数，实现采用最少的调整量达到最终的调整目的。
采油注汽锅炉爆管预警以及运行控制装置是针对解决采油注汽锅炉的 爆管以及降低锅炉能量消耗的实际问题，通过对采油注汽锅炉的参数如压力、温度、蒸汽流量、燃油流量等参数的技术处理，该装置可以实时监测 蒸汽过热状况以及特定点的壁温状况，对可能出现的爆管事故进行提前预 警，将爆管事故处理在事故发生之前。采油注汽锅炉爆管预警以及运行控 制装置可以指导锅炉操作人员进行锅炉运行参数的操作，提前获取参数调 节后的蒸汽出口状态和烟气状态，为锅炉参数调节进行指导，避免操作上 的盲目性，降低能源的浪费、确保参数调节后的锅炉生产安全。 本发明的优点
本发明使油田注汽锅炉数据采集更加全面，由于采用了注汽锅炉控制 体系外接监测预警以及开环指导，不会直接干预锅炉控制系统，引发注汽 锅炉安全问题，本发明可以满足不同类型的使用环境。
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明 图l为本发明装置的结构示意图。
具体实施例方式
实施例1
本实施例提供了一种采油注汽锅炉的爆管预警的方法，其特征在于 所述的采油注汽锅炉的爆管预警的方法，其一为通过对采油注汽锅炉的包 括蒸汽压力、蒸汽温度、水流量、燃油流量参数的技术处理，做出蒸汽过 热度大小的判断，过热度高于O'C或蒸汽干度大于1. 0时自动通过声或光报警；其二为锅炉管壁温度超出管壁材料允许值时自动通过声或光报警。
所述的采油注汽锅炉的爆管预警的方法能够根据市场上现有的不同结 构的锅炉输入对应的参数，使预警的数据符合对应锅炉的实际情况。.
一种采油注汽锅炉的爆管预警的装置，其特征在于所述的采油注汽 锅炉的爆管预警的装置包括传感器组(1)，数据采集、处理及传输的电路 板(2)，数据线(3)和上位机(4);传感器组(1)安装在锅炉炉管危险 段的位置，具体位置为靠近出汽口一端的发生过热点的位置，采集锅炉炉 管的压力、温度、介质流量、燃料流量和管壁温度信息，通过数据线(3) 传给数据采集、处理及传输的电路板(2)，再通过数据线(3)将信号传给 上位机(4)，上位机(4)通过对采油注汽锅炉的包括蒸汽压力、蒸汽温度、 水流量、燃油流量参数的技术处理，做出蒸汽过热度大小的判断，蒸汽过 热度大于(TC或蒸汽干度大于1. 0时自动通过声或光报警；同时能够对锅炉 管壁温度超出材料允许值时自动通过声或光报警。
所述的采油注汽锅炉的爆管预警的装置还包括实时监测模块，能够对 当前数据进行测量并显示，能够随时启动或停止，在线监测以及处理炉管 爆管前的数据信息。
一种采油注汽锅炉的运行控制的方法，其特征在于所述的采油注汽
锅炉的运行控制的方法，通过先设定蒸汽压力和水入口温度，调节燃料量、
水流量的参数，能将蒸汽温度控制在37(TC以下所需温度，压降控制在 22Mpa以下所需压力，蒸汽干度控制在0.0至1.0之内，排烟温度控制有效 范围。
所述的采油注汽锅炉的运行控制的方法能够根据市场上现有的不同结构的锅炉输入对应的参数，使运行控制的数据符合对应锅炉的实际情况。
所述的采油注汽锅炉的运行控制的方法能够使用监测到的全部或部分
数据，能将蒸汽温度控制在37(TC以下所需温度，压降控制在22Mpa以下 所需压力，蒸汽干度控制在0.0至1.0之内，排烟温度控制有效范围。
所述的采油注汽锅炉的运行控制的方法能够使用人为给定的数据能将 蒸汽温度控制在37(TC以下所需温度，压降控制在22Mpa以下所需压力， 蒸汽干度控制在0.0至1.0之内，排烟温度控制有效范围。
一种采油注汽锅炉的运行控制的装置，其特征在于所述的采油注汽 锅炉的运行控制的装置包括传感器组(1)，数据采集、处理及传输的电路 板(2)，数据线(3)和上位机(4);传感器组(1)采集锅炉炉管的压力、 温度、介质流量、燃料流量和管壁温度信息，通过数据线(3)传给数据采 集、处理及传输的电路板(2)，再通过数据线(3)将信号传给上位机(4)， 上位机(4)处理数据，能将蒸汽温度控制在370。C以下所需温度，压降控 制在22Mpa以下所需压力，蒸汽干度控制在0.0至1.0之内，排烟温度控制 有效范围。
所述的采油注汽锅炉的运行控制的装置还包括数据存储和历史数据查 询的模块。
锅炉的运行控制部分根据蒸汽压力、水入口温度、水流量和燃料量计 算得到出口的蒸汽温度、压降、蒸汽干度和排烟温度，为锅炉工作状态的 调节提供指导。
所述的锅炉预警和运行指导装置(1)能根据锅炉部分实际工作参数， 模拟进行锅炉参数的调整，采用注汽锅炉运行指导系统能理论计算调整后的工作参数，实现采用最少的调整量达到最终的调整目的。
采油注汽锅炉爆管预警以及运行控制装置是针对解决采油注汽锅炉的 爆管以及降低锅炉能量消耗的实际问题，通过对采油注汽锅炉的参数如压 力、温度、蒸汽流量、燃油流量等参数的技术处理，该装置可以实时监测 蒸汽过热状况以及特定点的壁温状况，对可能出现的爆管事故进行提前预 警，将爆管事故处理在事故发生之前。采油注汽锅炉爆管预警以及运行控 制装置可以指导锅炉操作人员进行锅炉运行参数的操作，提前获取参数调 节后的蒸汽出口状态和烟气状态，为锅炉参数调节进行指导，避免操作上 的盲目性，降低能源的浪费、确保参数调节后的锅炉生产安全。
权利要求
1、一种采油注汽锅炉的爆管预警的方法，其特征在于所述的采油注汽锅炉的爆管预警的方法，其一为通过对采油注汽锅炉蒸汽压力、蒸汽温度、水流量、燃油流量以及锅炉炉管壁面温度参数的技术处理，当锅炉炉管内的水蒸汽过热度大于0℃或蒸汽干度超出1.0时自动通过声或光报警，其二为锅炉管壁温度超出管壁材料允许值时自动通过声或光报警；两种爆管预警的方法能同时独立启动。
2、 按照权利要求1所述的采油注汽锅炉的爆管预警的方法，其特征在 于所述的采油注汽锅炉的爆管预警的方法能够根据市场上现有的不同结 构的锅炉输入对应的参数，使预警的数据符合对应锅炉的实际情况。
3、 一种采油注汽锅炉的爆管预警的装置，其特征在于所述的采油注 汽锅炉的爆管预警的装置包括传感器组(1)，数据采集、处理及传输的电 路板(2)，数据线(3)和上位机(4);传感器组(1)安装在锅炉炉管危 险段的位置，具体位置为靠近出汽口一端的发生过热点的位置，采集锅炉 炉管的压力、温度、介质流量、燃料流量和管壁温度信息，通过数据线(3)传给数据采集、处理及传输的电路板(2)，再通过数据线(3)将信号传给 上位机(4)，上位机(4)通过对采油注汽锅炉的蒸汽压力、蒸汽温度、水 流量、燃油流量参数的技术处理，做出过热度大小的判断，蒸汽过热度大于or;或干度高于i.o时自动通过声或光报警；同时能够对锅炉管壁温度超出材料允许值时自动通过声或光报警。
4、 按照权利要求3所述的采油注汽锅炉的爆管预警的装置，其特征在于所述的采油注汽锅炉的爆管预警的装置还包括实时监测模块，能够对当前数据进行测量并显示，能够随时启动或停止，在线监测以及处理炉管 爆管前的数据信息。
5、 一种采油注汽锅炉的运行控制的方法，其特征在于所述的采油注 汽锅炉的运行控制的方法，通过先设定蒸汽压力和水入口温度，在调节燃料量、水流量参数后，能将蒸汽温度控制在370。C以下所需温度，压力控制 在22Mpa以下所需压力，蒸汽干度控制在0.0-1.0之间所需干度，并控制排
6、 按照权利要求5所述的采油注汽锅炉的运行控制的方法，其特征在 于所述的采油注汽锅炉的运行控制的方法能够根据市场上现有的不同结 构的锅炉输入对应的参数，使运行控制的数据符合对应锅炉的实际情况。
7、 按照权利要求5所述的采油注汽锅炉的运行控制的方法，其特征在 于所述的采油注汽锅炉的运行控制的方法能够使用监测到的全部或部分 数据，将蒸汽温度控制在37(TC以下所需温度，压降控制在22Mpa以下所 需压力，蒸汽干度控制在0.0至1.0之间，并有效控制排烟温度。
8、 按照权利要求5所述的采油注汽锅炉的运行控制的方法，其特征在 于所述的采油注汽锅炉的运行控制的方法能够使用人为给定的数据将蒸 汽温度控制在370。C以下所需温度，压降控制在22Mpa以下所需压力，蒸 汽干度控制在0.0至1.0之间，并有效控制排烟温度。
9、 一种采油注汽锅炉的运行控制的装置，其特征在于所述的采油注 汽锅炉的运行控制的装置包括传感器组(1)，数据采集、处理及传输的电 路板(2),数据线(3)和上位机(4);传感器组(1)采集锅炉炉管的压 力、温度、介质流量、燃料流量和管壁温度信息，通过数据线(3)传给数据采集、处理及传输的电路板(2),再通过数据线(3)将信号传给上位机 (4)，上位机(4)处理数据，将蒸汽温度控制在37(TC以下所需温度，压 降控制在22Mpa以下所需压力，蒸汽干度控制在0.0至1.0之间，并有效控 制排烟温度。
10、按照权利要求9所述的采油注汽锅炉的运行控制的装置，其特征 在于所述的采油注汽锅炉的运行控制的装置还包括数据存储和历史数据 査询的模块。
全文摘要
采油注汽锅炉的爆管预警的方法及装置，能实现通过对采油注汽锅炉的蒸汽压力、蒸汽温度、水流量、燃油流量以及锅炉炉管壁温参数的技术处理，做出蒸汽过热度大小的判断，蒸汽过热度大于0℃或干度超出1.0时自动报警，也能对锅炉管壁温度超出管壁材料允许值时自动报警。采油注汽锅炉的运行控制的方法及装置，能实现先设定蒸汽压力和水入口温度，通过调节燃料量、水流量计算，将蒸汽温度控制在370℃以下所需温度，压力控制在22MPa以下所需压力，蒸汽干度控制在0至1.0所需范围。本发明优点可以减少采油注汽锅炉调节的次数，实现注汽锅炉运行状态的精确调节与指导，降低锅炉能耗，满足不同类型的使用环境以及不同类型的锅炉。
文档编号G08B21/18GK101440703SQ20071015837
公开日2009年5月27日 申请日期2007年11月20日 优先权日2007年11月20日
发明者晏永飞, 申龙涉, 陈保东 申请人:辽宁石油化工大学