專利名稱：鍋爐蒸汽干度測試方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種石油稠油熱采注汽鍋爐蒸汽干度測量方法。
在注蒸汽開采稠油過程中，鍋爐蒸汽干度對提高原油產(chǎn)量和保證鍋爐安全運行都具有非常重要的作用，因此，鍋爐蒸汽干度的線性測量與自控在稠油注蒸汽開采中是一項關鍵技術。在現(xiàn)有的注汽鍋爐中，大部分采用取爐水樣用化學法測干度，再用人工調節(jié)。部分鍋爐采用節(jié)流式蒸汽于度計進行測試，這種裝置存在的缺陷是結構復雜，孔板磨損快，造成計量不準確，更為嚴重的是這種裝置只適用于穩(wěn)態(tài)工作條件，在動態(tài)條件下干度信號嚴重失真，因此，在實際運行中無法對鍋爐蒸汽干度進行動態(tài)測試和控制。
本發(fā)明的目的是提供一種能在動態(tài)條件下能可靠簡便地測量鍋爐蒸汽干度的方法。
本發(fā)明根據(jù)鍋爐介質(水)進入鍋爐輻射段后，在輻射段前部幾根爐管內介質仍處于未飽和水狀態(tài)的特性，測出該幾根管內未飽和水段的熱焓增值，再根據(jù)鍋爐爐管結構的對稱性和受熱輻射的均勻性，得出整個輻射段的熱焓增值，加上未飽和水進入鍋爐輻射段前的熱焓值，即可得到鍋爐出口熱焓值，從而得到蒸汽干度，其具體測量方法如下第一步，由測溫元件測出未飽和水進入輻射段前的溫度，并計算出該溫度下的未飽和水熱焓值(Ho)；第二步，由測溫元件測出未飽和水進入輻射段后，仍處于未飽和狀態(tài)的第N根爐管內的未飽和水溫度，并計算出此點的未飽和水的熱焓值(H1)；第三步，根據(jù)上述兩步得到的數(shù)據(jù)由公式Hx＝M/N(H1-Ho)+Ho計算出鍋爐出口處的熱焓值(公式中Hx為鍋爐出口濕飽和蒸汽焓值，M為輻射段內爐管總數(shù)，N為兩溫度測點之間的爐管數(shù))。
第四步，對第三步得到的熱焓值通過鍋爐壓力補償后得到該壓力下的蒸汽干度，其計算公式為X＝(Hx-H′)/R(式中X為蒸汽干度，H′為一定壓力下飽和水焓，R為一定壓力下汽化潛熱)。
得到上述蒸汽干度后，即可根據(jù)需要調節(jié)鍋爐運行狀態(tài)或通過智能調節(jié)器對鍋爐進行自動控制。
上述第二步中，測量未飽和水在第N根爐管的溫度時，測溫元件是穿過鍋爐外壁和爐管直接測量爐管內未飽和水的溫度值。
本發(fā)明的優(yōu)點在于1、測試數(shù)據(jù)可靠準確，可以對鍋爐進行動態(tài)測試和控制，從而保證鍋爐經(jīng)濟安全運行；2、測試裝置簡單、實用，適合于鍋爐自動控制；3、測量區(qū)間寬，由于本發(fā)明是采用熱平衡測試法，蒸汽干度可在0％至100％之間顯示。


圖1為本發(fā)明工藝流程圖。
圖中1-智能控制器，2-水量變送器，3、4-為測溫元件，5-壓力變送器，6-鍋爐輻射段，7-鍋爐對流段，8-換熱器，9-變頻器，10-給水泵，11-電機，12-鍋爐輻射段內爐管。
現(xiàn)結合工藝流程圖對本發(fā)明進一步說明如下由測溫元件3測出未飽和水進入輻射段前的溫度，并將此溫度值輸入智能調節(jié)器1；由測溫元件(4)測出未飽和水進入輻射段后，仍處于未飽和狀態(tài)的第N根爐管內的未飽和水溫度，并將此溫度值輸入智能調節(jié)器1；由壓力變送器5將鍋爐出口壓力信號輸入智能調節(jié)器1，由智能節(jié)調器1根據(jù)技術方案中的公式計算出蒸汽干度。智能調節(jié)器1的輸出信號使變頻器9以調頻方式調節(jié)給水泵10的輸出水量，從而達到控制蒸汽干度的目的。
權利要求
1.一種主要用于石油稠油注汽開采的鍋爐蒸汽干度測試方法，其特征在于a，由測溫元件(3)測出未飽和水進入輻射段前的溫度，并計算出該溫度下的未飽和水熱焓值(Ho)；b，由測溫元件(4)測出未飽和水進入輻射段后，仍處于未飽和狀態(tài)的第N根爐管內的未飽和水溫度，并計算出此點的未飽和水的熱焓值(H1)；c，根據(jù)上述兩步得到的數(shù)據(jù)由公式Hx＝M/N(H1-Ho)+Ho計算出鍋爐出口處的熱焓值(公式中Hx為鍋爐出口濕飽和蒸汽焓值，M為輻射段內爐管總數(shù)，N為兩溫度測點之間的爐管數(shù))。d，對第三步得到的熱焓值通過鍋爐壓力補償后得到該壓力下的蒸汽干度，其計算公式為X＝(Hx-H′)/R(式中X為蒸汽干度，H′為一定壓力下飽和水焓，R為一定壓力下汽化潛熱)。
2.根據(jù)權利要求1所述的鍋爐蒸汽干度測試方法，其特征在于所述的測溫元件(4)的探測頭穿過爐壁和輻射管直接試爐管內未飽和水的溫度。
全文摘要
一種鍋爐蒸汽干度測試方法,根據(jù)爐水進入鍋爐輻射段后,在輻射段前部幾根爐管內介質仍處于未飽和水狀態(tài)的特性,測出該幾根管內未飽和水段的熱焓增值,再根據(jù)鍋爐爐管結構的對稱性和受熱輻射的均勻性,得出整個輻射段的熱焓增值,加上未飽和水進入鍋爐輻射段前的熱焓值,從而測出蒸汽干度,本發(fā)明具有可靠、簡便、實用的優(yōu)點。
文檔編號G01N25/00GK1173638SQ9610996
公開日1998年2月18日 申請日期1996年8月9日 優(yōu)先權日1996年8月9日
發(fā)明者任印堂 申請人:新疆石油管理局重油開發(fā)公司