注汽鍋爐干度控制系統的若干思考

何翔

摘 要：油氣鍋爐是生產油類產品的重要設備。該設備在實際的工作過程中，主要是增加軟化水的壓力來蒸發濕蒸汽。在此基礎上，使用人工傳輸使其進入到井下，滿足生產熱采稠油需要的熱量。本文結合相關的經驗，首先闡述了蒸汽干度控制系統中的幾個技術難題，包括蒸汽干度檢測、蒸汽干度主體的時滯性。最后，對注汽鍋爐干度控制系統進行了分析。希望可以為注汽鍋爐設備的使用提供意見。

關鍵詞：注汽鍋爐；干度；控制系統；思考

在油田鍋爐正常運行時，經常使用蒸汽干度控制技術。該技術的高低，在很大程度上影響著整個注汽鍋爐的工作性質。然而，油田熱采通常受到生態條件的限制，往往不能達到工藝要求。在這種情況下，要求嚴格控制油田注汽鍋爐內的濕飽度與蒸汽的出口位置的干度。根據以往經驗，一般以70%～80%為宜。不能太高，也不能太低，否則就會影響工藝的質量和水平。下面，將主要就蒸汽干度控制系統中常見的技術難題進行分析。

1 蒸汽干度控制系統中的技術難題

1.1 蒸汽干度檢測

一般情況下，采用間接的檢測方式來獲得精確的蒸汽干度。在檢測的過程中，要求設置好參數的范疇。然而，在檢測蒸汽干度時，由于干擾的因素比較多，得到的蒸汽干度數據往往還是存在差異的。在傳統的蒸汽干度檢測中，主要使用人工化驗方法。該辦法在勞動強度、誤差上都比較大，不能使蒸汽干度處于一定的高值范疇中。當前，由于科技力量的推動，從而誕生了新的蒸汽干度檢測技術。比如：電導率分析法、濕蒸汽雙相流蒸汽干度測量法等。應用以上技術后，大大提高了檢測的效果。

1.2 蒸汽干度主體的時滯性

大部分油田注汽鍋爐采用單管受熱，并通過給軟化水增加壓力的辦法來實現水泵的增壓。通常情況下，包括預熱、對流、過渡，以及輻射等階段。由于程序比較多，從而增加了鍋爐管線的長度，大概在700m左右。這樣，就會導致介質長時間停留在鍋爐管線中。然而，鍋爐在運行的過程中，依賴于燃燒。在這種情況下，就會導致時間的滯后性。如果燃料流量出現變化，或者鍋爐給水發生改變時，就會造成蒸汽干度值的改變。一般而言，在系統啟動10min后，就會發生這種現象。

2 油田注汽鍋爐蒸汽干度控制系統

2.1 系統變量及硬件組成

第一，系統在檢測鍋爐原系統狀態時，包括多個參數。具體為給水流量、火量、蒸汽壓力與溫度等數據。除此之外，還要對相關的狀態量進行檢測。比如：啟動、停止、報警等。只有全面檢測，才能保證蒸汽干度計算的準確性，從而作為控制的有效依據。

第二，在控制階段中，使用能夠編程的控制器。該控制器由Rockwell公司生產。其特點為：操作簡單、方便、運算能力強，穩定性好。

第三，在選擇換熱器時，材料宜為不銹鋼結構。該結構的特點是：占地面積小，效率高，抗腐蝕性強。

第四，在選擇換向閥時，推薦使用三通旋轉閥結構。該結構可以解決水垢造成的不良影響。除此之外，可以通過電動驅動，完成系統的自動化操作與控制。

2.2 系統原理及編程思想

第一，實施換向閥控制。其控制時間點為：注汽鍋爐啟動，系統檢測開始。當輸出信號亮起后，電動閥自動換向。一般情況下，以上環節的時間在2-3個星期內完成。如果時間過長，就會使換熱器內滯留大量結垢，從而不容易清洗。反之，如果時間過短，就會使系統動作次數增多，減少系統壽命。因此，定期對鍋爐數據以及進水進行更換，較好地清洗了鍋爐內的結垢，保證了檢測控制工作的順利進行。

第二，為了提高處理上述問題的效果可以采用數據延遲的辦法。除此之外，也可以采用數據堆棧的方式，合理地延遲進水電導數據。然后，對相同時間段的爐水電導率與進水進行比較。這樣，就會使干度計算的數值更加準確、可靠。

第三，在鍋爐啟動初期，以及注汽鍋爐不穩定的狀態下，很容易發生誤導的現象，從而造成不良的影響。為了避免此類事故的發生，要求對鍋爐口蒸汽的溫度、壓力進行全面的檢測。當溫度達到飽和狀態時，應該減少20°～30°。如果系統運行正常，沒有發生其他異常情況時，就可以對運行的數據進行詳細記錄。除此之外，當鍋爐停止工作時，同樣要求屏蔽干度顯示。

第四，采用美國生產的傳感器。該傳感器的特點是雙通道電導。其優勢是：抗干擾能力強，工作穩定。除此之外，還可以實現多功能報警。

2.3 系統優點

采用進水與爐水交換的辦法，有效地處理了系統中的結垢、老化等問題。同時，掌握了問題的原因，有助于及時采取相應的辦法和措施，從而使系統達到優化升級。異常辦法不僅簡單，容易操作，而且具有科學、合理的性質。另外，注汽鍋爐在進水時，很容易導致電導率測量結果出現誤差。針對該問題，可以采用換熱裝置來解決。具體原理為：使用換熱裝置后，促進了注汽鍋爐進水與爐水的熱流交換。這樣，可以使電導率測量點中的進水、爐水溫度相對穩定，防止了溫度差異太大產生的不良影響。另外，調節系統前端的電動閥門在運行的過程中，也可以實現爐水與進水的互換。在此基礎上，加快污垢清理的速度。在選擇系統控制器時，建議使用質量高的工業級產品。比如，在人機交互中，推薦使用工業10級產品，此類產品為彩色液晶觸摸屏。它的優勢在于：性能強、結構設計合理，溫度特性明顯。表現為：在任何惡劣的環境中，照樣可以運行。可以看出，注汽鍋爐干度控制系統的功能非常強大，涵蓋了多種功能，包括干度報警、溫度報警、流量報警等功能。

3 結束語

從以上分析可以看出，油田注汽鍋爐干度控制系統的功能非常強大。正因為如此，該系統在未來的市場中，具有很大的發展潛力。使用該系統后，減少了探頭污染對檢測精度的影響，使檢測的誤差縮小到了2%以內。因為檢測精度得到了大大的提高，從而避免了化學藥劑的大量使用。這樣，也減少了污染的問題。除此之外，注汽鍋爐干度控制系統采用的方法完全符合現場操作的標準，提高了生產的效率，為企業創造了更多的社會、經濟效益。因此，值得在市場上推廣。

參考文獻

[1]楊斌.油田注汽鍋爐蒸汽干度控制系統解決方案[J].化工管理，2015，（3）：53-55.

（作者單位：渤海裝備遼河熱采機械公司）