[發(fā)明專利]體積變化式油田注汽鍋爐濕蒸汽干度檢測(cè)方法及檢測(cè)裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110089383.0
• 申請(qǐng)日: 2011-04-11
• 公開（公告）號(hào): CN102735577A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳保東;申龍涉;晏永飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧石油化工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N7/02
• 分類號(hào): G01N7/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及直流注汽鍋爐技術(shù)及相關(guān)設(shè)備，特別提供了一種油田注汽鍋爐濕蒸汽干度檢測(cè)方法及檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)

蒸汽是重要的二次能源，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活。要想進(jìn)一步提高能源管理水平，必須要對(duì)濕蒸汽干度等參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)。

濕蒸汽干度是水蒸汽的重要品質(zhì)參數(shù)，濕蒸汽中的干飽和蒸汽質(zhì)量與濕蒸汽總質(zhì)量的比定義為濕蒸汽的干度。在許多工業(yè)生產(chǎn)中都迫切需要實(shí)時(shí)測(cè)量與控制該參數(shù)。例如，在蒸汽輪機(jī)的末端幾級(jí)葉片，蒸汽干度對(duì)汽輪機(jī)的葉片壽命和汽輪機(jī)效率影響很大；在化工、食品加工、制藥等工業(yè)中的許多場(chǎng)合，濕蒸汽干度也需要實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制；在石油開采過(guò)程的熱力采油中，向油層注入的高溫濕蒸汽的干度對(duì)采油的經(jīng)濟(jì)性有著重要的影響。但是，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)在還沒(méi)有針對(duì)濕蒸汽干度的，具有實(shí)時(shí)測(cè)量、準(zhǔn)確度高、壽命長(zhǎng)、造價(jià)低、性能可靠的工程測(cè)量?jī)x器，所以對(duì)濕蒸汽干度測(cè)量技術(shù)以及測(cè)量?jī)x器的研究與研制有著現(xiàn)實(shí)的意義。

需要強(qiáng)調(diào)的是，蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū)是稠油開采的主導(dǎo)工藝技術(shù)，濕蒸汽干度是注汽工藝的主要參數(shù)，提高井底濕蒸汽干度是提高熱力采油經(jīng)濟(jì)效益的核心問(wèn)題。通常認(rèn)為，注入井中的蒸汽干度愈高，能量利用率愈高，熱力采油的經(jīng)濟(jì)性愈好。

現(xiàn)有的濕蒸汽干度的測(cè)量方法中，有的根據(jù)能量守恒原理進(jìn)行凝結(jié)式濕蒸汽干度的測(cè)量，有的采用化學(xué)滴定(堿濃度)法。在傳統(tǒng)的注汽鍋爐技術(shù)中，注汽鍋爐濕蒸汽干度檢測(cè)通常采用較長(zhǎng)時(shí)間間隔(通常為每小時(shí)一次)的專門檢測(cè)方式，其普遍存在著檢測(cè)方法過(guò)于繁瑣，檢測(cè)周期長(zhǎng)，不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，檢測(cè)效果難以保證等缺點(diǎn)。

人們渴望獲得一種技術(shù)效果更好的油田注汽鍋爐濕蒸汽干度檢測(cè)方法及檢測(cè)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種油田注汽鍋爐濕蒸汽干度檢測(cè)方法以及對(duì)應(yīng)的檢測(cè)裝置。

根據(jù)熱力學(xué)原理，注汽鍋爐出口處的濕蒸汽的體積流量與入口處鍋爐給水的體積流量?jī)烧叩牟钪禐樗?jīng)過(guò)注汽鍋爐后的體積變化，兩者差值與蒸汽的干度成正比，既兩者的差值越大其出口處的蒸汽干度越大，差值越小蒸汽干度越小，經(jīng)過(guò)推導(dǎo)可以得到用于計(jì)算油田注汽鍋爐的蒸汽干度關(guān)系式

本發(fā)明的油田注汽鍋爐濕蒸汽干度檢測(cè)方法，其特征在于：首先通過(guò)檢測(cè)或/和計(jì)算獲得濕蒸汽的體積流量、注汽鍋爐給水的體積流量，根據(jù)鍋爐給水在鍋爐內(nèi)的體積變化計(jì)算獲得注汽鍋爐濕蒸汽干度數(shù)值；

本發(fā)明最根本的要求是依據(jù)上述數(shù)學(xué)模型應(yīng)用于工程實(shí)際，具體解決人們渴望解決的復(fù)雜技術(shù)問(wèn)題。至于上述數(shù)學(xué)模型的具體應(yīng)用方法和工程上的具體實(shí)現(xiàn)方式，根據(jù)情況可以適當(dāng)變換。其中的優(yōu)選內(nèi)容說(shuō)明如下：

所述的注汽注汽鍋爐濕蒸汽干度檢測(cè)方法，其特征在于：所述的注汽鍋爐濕蒸汽干度檢測(cè)方法具體是采用鍋爐給水的體積變化進(jìn)行注汽鍋爐濕蒸汽干度檢測(cè)：

首先對(duì)注汽鍋爐濕蒸汽體積流量、蒸汽壓力、蒸汽溫度，注汽鍋爐給水體積流量、壓力、溫度的測(cè)量，然后根據(jù)濕蒸汽體積流量相對(duì)于鍋爐給水體積流量的變化(既體積變化)與蒸汽干度成正比的關(guān)系，計(jì)算得到注汽鍋爐濕蒸汽干度值X。

所述的油田注汽鍋爐濕蒸汽干度檢測(cè)方法優(yōu)選內(nèi)容具體是：首先分別對(duì)注汽鍋爐入口和注汽鍋爐出口處的下述參數(shù)進(jìn)行測(cè)量：濕蒸汽體積流量或質(zhì)量流量、蒸汽壓力、蒸汽溫度，鍋爐給水體積流量或質(zhì)量流量、溫度、壓力；然后據(jù)此計(jì)算得到注汽鍋爐給水的體積變化，進(jìn)而計(jì)算得到注汽鍋爐的濕蒸汽干度值X：其中分別是濕蒸汽的體積流量、入口處水的汽體積流量，為對(duì)應(yīng)壓力和溫度下的飽和汽、飽和液的體積流量。

本發(fā)明還同時(shí)提供了一種油田注汽鍋爐濕蒸汽干度檢測(cè)裝置，其特征在于：所述的油田注汽鍋爐濕蒸汽干度檢測(cè)裝置具體包含有以下組成部分：數(shù)據(jù)檢測(cè)模塊1、數(shù)據(jù)處理模塊2、數(shù)據(jù)顯示模塊3，所述的數(shù)據(jù)處理模塊2分別連接著數(shù)據(jù)檢測(cè)模塊1和數(shù)據(jù)顯示模塊3；

其中：數(shù)據(jù)檢測(cè)模塊1用于檢測(cè)以下參數(shù)值之一或其組合：注汽鍋爐濕蒸汽體積流量或質(zhì)量流量、壓力、溫度，鍋爐給水體積流量或質(zhì)量流量、溫度、壓力。

數(shù)據(jù)處理模塊2用于根據(jù)數(shù)據(jù)檢測(cè)模塊1檢測(cè)得到的參數(shù)值計(jì)算算鍋爐干度值X；

數(shù)據(jù)顯示模塊3用于將數(shù)據(jù)處理模塊2所計(jì)算得到的注汽鍋爐濕蒸汽干度值X或/和數(shù)據(jù)檢測(cè)模塊1所檢測(cè)出來(lái)的參數(shù)值或/和濕蒸汽的其他物性參數(shù)顯示出來(lái)。

所述油田注汽鍋爐濕蒸汽干度檢測(cè)裝置中，數(shù)據(jù)檢測(cè)模塊1內(nèi)所使用的具體測(cè)量裝置包含有以下幾種之一或其組合：壓力傳感器、溫度傳感器、體積流量發(fā)生器、質(zhì)量流量發(fā)生器。