注汽锅炉干度控制系统的若干思考

何翔

摘 要：油气锅炉是生产油类产品的重要设备。该设备在实际的工作过程中，主要是增加软化水的压力来蒸发湿蒸汽。在此基础上，使用人工传输使其进入到井下，满足生产热采稠油需要的热量。本文结合相关的经验，首先阐述了蒸汽干度控制系统中的几个技术难题，包括蒸汽干度检测、蒸汽干度主体的时滞性。最后，对注汽锅炉干度控制系统进行了分析。希望可以为注汽锅炉设备的使用提供意见。

关键词：注汽锅炉；干度；控制系统；思考

在油田锅炉正常运行时，经常使用蒸汽干度控制技术。该技术的高低，在很大程度上影响着整个注汽锅炉的工作性质。然而，油田热采通常受到生态条件的限制，往往不能达到工艺要求。在这种情况下，要求严格控制油田注汽锅炉内的湿饱度与蒸汽的出口位置的干度。根据以往经验，一般以70%～80%为宜。不能太高，也不能太低，否则就会影响工艺的质量和水平。下面，将主要就蒸汽干度控制系统中常见的技术难题进行分析。

1 蒸汽干度控制系统中的技术难题

1.1 蒸汽干度检测

一般情况下，采用间接的检测方式来获得精确的蒸汽干度。在检测的过程中，要求设置好参数的范畴。然而，在检测蒸汽干度时，由于干扰的因素比较多，得到的蒸汽干度数据往往还是存在差异的。在传统的蒸汽干度检测中，主要使用人工化验方法。该办法在劳动强度、误差上都比较大，不能使蒸汽干度处于一定的高值范畴中。当前，由于科技力量的推动，从而诞生了新的蒸汽干度检测技术。比如：电导率分析法、湿蒸汽双相流蒸汽干度测量法等。应用以上技术后，大大提高了检测的效果。

1.2 蒸汽干度主体的时滞性

大部分油田注汽锅炉采用单管受热，并通过给软化水增加压力的办法来实现水泵的增压。通常情况下，包括预热、对流、过渡，以及辐射等阶段。由于程序比较多，从而增加了锅炉管线的长度，大概在700m左右。这样，就会导致介质长时间停留在锅炉管线中。然而，锅炉在运行的过程中，依赖于燃烧。在这种情况下，就会导致时间的滞后性。如果燃料流量出现变化，或者锅炉给水发生改变时，就会造成蒸汽干度值的改变。一般而言，在系统启动10min后，就会发生这种现象。

2 油田注汽锅炉蒸汽干度控制系统

2.1 系统变量及硬件组成

第一，系统在检测锅炉原系统状态时，包括多个参数。具体为给水流量、火量、蒸汽压力与温度等数据。除此之外，还要对相关的状态量进行检测。比如：启动、停止、报警等。只有全面检测，才能保证蒸汽干度计算的准确性，从而作为控制的有效依据。

第二，在控制阶段中，使用能够编程的控制器。该控制器由Rockwell公司生產。其特点为：操作简单、方便、运算能力强，稳定性好。

第三，在选择换热器时，材料宜为不锈钢结构。该结构的特点是：占地面积小，效率高，抗腐蚀性强。

第四，在选择换向阀时，推荐使用三通旋转阀结构。该结构可以解决水垢造成的不良影响。除此之外，可以通过电动驱动，完成系统的自动化操作与控制。

2.2 系统原理及编程思想

第一，实施换向阀控制。其控制时间点为：注汽锅炉启动，系统检测开始。当输出信号亮起后，电动阀自动换向。一般情况下，以上环节的时间在2-3个星期内完成。如果时间过长，就会使换热器内滞留大量结垢，从而不容易清洗。反之，如果时间过短，就会使系统动作次数增多，减少系统寿命。因此，定期对锅炉数据以及进水进行更换，较好地清洗了锅炉内的结垢，保证了检测控制工作的顺利进行。

第二，为了提高处理上述问题的效果可以采用数据延迟的办法。除此之外，也可以采用数据堆栈的方式，合理地延迟进水电导数据。然后，对相同时间段的炉水电导率与进水进行比较。这样，就会使干度计算的数值更加准确、可靠。

第三，在锅炉启动初期，以及注汽锅炉不稳定的状态下，很容易发生误导的现象，从而造成不良的影响。为了避免此类事故的发生，要求对锅炉口蒸汽的温度、压力进行全面的检测。当温度达到饱和状态时，应该减少20°～30°。如果系统运行正常，没有发生其他异常情况时，就可以对运行的数据进行详细记录。除此之外，当锅炉停止工作时，同样要求屏蔽干度显示。

第四，采用美国生产的传感器。该传感器的特点是双通道电导。其优势是：抗干扰能力强，工作稳定。除此之外，还可以实现多功能报警。

2.3 系统优点

采用进水与炉水交换的办法，有效地处理了系统中的结垢、老化等问题。同时，掌握了问题的原因，有助于及时采取相应的办法和措施，从而使系统达到优化升级。异常办法不仅简单，容易操作，而且具有科学、合理的性质。另外，注汽锅炉在进水时，很容易导致电导率测量结果出现误差。针对该问题，可以采用换热装置来解决。具体原理为：使用换热装置后，促进了注汽锅炉进水与炉水的热流交换。这样，可以使电导率测量点中的进水、炉水温度相对稳定，防止了温度差异太大产生的不良影响。另外，调节系统前端的电动阀门在运行的过程中，也可以实现炉水与进水的互换。在此基础上，加快污垢清理的速度。在选择系统控制器时，建议使用质量高的工业级产品。比如，在人机交互中，推荐使用工业10级产品，此类产品为彩色液晶触摸屏。它的优势在于：性能强、结构设计合理，温度特性明显。表现为：在任何恶劣的环境中，照样可以运行。可以看出，注汽锅炉干度控制系统的功能非常强大，涵盖了多种功能，包括干度报警、温度报警、流量报警等功能。

3 结束语

从以上分析可以看出，油田注汽锅炉干度控制系统的功能非常强大。正因为如此，该系统在未来的市场中，具有很大的发展潜力。使用该系统后，减少了探头污染对检测精度的影响，使检测的误差缩小到了2%以内。因为检测精度得到了大大的提高，从而避免了化学药剂的大量使用。这样，也减少了污染的问题。除此之外，注汽锅炉干度控制系统采用的方法完全符合现场操作的标准，提高了生产的效率，为企业创造了更多的社会、经济效益。因此，值得在市场上推广。

参考文献

[1]杨斌.油田注汽锅炉蒸汽干度控制系统解决方案[J].化工管理，2015，（3）：53-55.

（作者单位：渤海装备辽河热采机械公司）