[發明專利]油田專用濕蒸汽發生器模擬培訓考核系統、方法、介質、設備

在審

• 申請號: 202011394427.6
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112581821A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 王武禮;王延江;姚明;趙曉臣;李莉;鄧少旭;石紅武;張培民
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 盛君梅

1.一種油田專用濕蒸汽發生器模擬培訓考核系統，其特征在于，所述油田專用濕蒸汽發生器模擬培訓系統包括：

濕蒸汽發生器物理模型、控制子系統、學員端以及教師端；

濕蒸汽發生器物理模型，為按1:3比例縮小的油田用YZF11-21P濕蒸汽發生器的實物模型；用于對油田濕蒸汽發生器的整個啟動準備、點火、燃燒調節、流量調節、水火跟蹤及報警過程進行仿真模擬；

控制子系統，用于實時采集仿真數據；用于進行相應參數設置，并基于設置的參數以及相應的上下限值進行燃油控制、給水控制以及火量控制；同時進行系統實時調節；

學員端，包括控制裝置、觸摸屏計算機以及學員信息管理模塊；用于進行現場實物濕蒸汽發生器仿真模擬以及實訓；

教師端，包括工控機以及教師管理模塊；用于對學員仿真模擬以及實訓進行考核、評價；同時用于設置各項運行參數，對鍋爐運行過程中各項監測數據進行設定，同時設置各種仿真狀況。

2.如權利要求1所述的油田專用濕蒸汽發生器模擬培訓考核系統，其特征在于，所述濕蒸汽發生器物理模型包括：濕蒸汽發生器物理模型主體部分、濕蒸汽發生器物理模型附屬部分以及濕蒸汽發生器流程；

所述濕蒸汽發生器物理模型主體部分包括：

輻射段：輻射段結構型式與實際濕蒸汽發生器完全相同；尺寸為￠1200*2800；筒體采用厚4mm鋼板卷制，加強圈采用槽鋼卷制，筒體內覆蓋厚30mm保溫材料，在爐筒內一側安裝有五根爐管，二根均為完整的爐管，每根爐管三個卡子，另外三根長度為輻射段總長度1/3的爐管，規格與SG20型爐管相同，其結構型式為水平往復管，通過180℃的彎頭進行連接，爐管采用爐管吊具安裝于筒體內，每根爐管安裝3個卡子；在輻射段的另一側即爐管對側距上部300，左側1800處設置有一個500*500玻璃視窗，用于觀察爐內結構與模擬燃燒情況；視窗處保溫結構、爐管做剖面；

過渡段：采用與實際濕蒸汽發生器完全相同的結構型式，尺寸為￠1200*400；筒體采用厚4mm鋼板卷制，筒體內覆蓋厚30mm保溫材料，下部設排污管；煙道的結構型式為弧形連接形式，尺寸為實際濕發器的1/3；對流段與過渡段連接處下部煙道的側面設置有一個視窗，用于觀察爐內結構和煙氣走向；

對流段：對流段結構型式與實際濕蒸汽發生器完全相同，尺寸為1200*1200*1000；外殼采用4mm鋼板制作，內加管板，箱體內覆蓋由耐火澆注料與保溫材料組成的厚30mm的保溫層，對流段爐管采用與輻射段相同的爐管制作，下部為光管，上部為翅片管，安裝光管兩根、翅片管兩根，爐管結構型式為單路、直管水平往復管，通過180℃的彎頭進行連接；管箱架兩側為可開的成側門，用于觀察管束結構形式、管板支撐結構、保溫結構；管箱架兩側為活動式彎頭箱，用于觀察濕蒸汽發生器彎頭與爐管連接情況、管板結構；

所述對流段的上端采用螺栓與煙道連接，下端采用螺栓與過渡段連；

泵段：所述泵段上設置有按比例縮小柱塞泵模型、縮小空氣壓縮機；柱塞泵模型設水入口，泵出口及連接出口減震器，空氣壓縮機設相應的連接管道及出入口，模型尺寸為實際油田濕蒸汽發生器的1/3；

所述濕蒸汽發生器物理模型附屬部分包括：

高壓汽水分離器：為立式高壓汽水分離器；設置于所述濕蒸汽發生器模型左側輻射段與過渡段之間；所述立式高壓汽水分離器規格為￠100*600，出入口均采用4分管，中上部設一活門，用于觀察內部結構；

燃油加熱器：包括立式高壓汽水分離器；設置于所述輻射段的右前側；加熱器模型尺寸為實際濕蒸汽發生器加熱器尺寸1/3；所述電加熱器上設置溫控模型，蒸汽加熱器采用￠38管制作，電加熱器外形為￠76*600；

給水預熱器：為套管式換熱器，設置于輻射段頂部，尺寸為2200，單回程布置，內外管及集箱管均采用鋼管制作；

干度取樣器，設置于輻射段的左側布置干度取樣器，型式與結構和實際濕蒸汽發生器相同，尺寸為實際濕蒸汽發生器尺寸1/3；

蒸汽過濾器：設置于霧化與取樣管路上，結構形式與實際濕蒸汽發生器相同，尺寸為實際濕蒸汽發生器尺寸1/3；

燃燒器：采用模擬裝置，設置有火焰檢測器和電動閥風門執行機構；

所述濕蒸汽發生器流程包括：

汽水流程，采用1.5管制作，于柱塞泵出口設置止回閥和截止閥，水預熱器進口設置兩個截止閥，在輻射段出口設置截止閥、止回閥及放空閥、安全閥兩個，閥門均采用低壓閥門；所述汽水流程上設置與實際濕蒸汽發生器完全相同的溫度、壓力、流量測點；用于模擬軟化水經過給水泵升壓后，通過水-水換熱器預熱后進入對流段，吸收熱量后進入水-水換熱器內管，加熱外管的低溫給水，經輻射換熱后，最后通過汽水分離器后到蒸汽出口的過程；

霧化流程：采用1/2管制作；設置有相應的壓力溫度測點；用于空氣、蒸汽霧化流程，即來自汽水分離器的干蒸汽經減壓后進入霧化分離器，通過電磁閥、止回閥進入爐前；來自空壓機的空氣、經過過濾后進入空氣霧化電磁閥、止回閥進入爐內的過程；

供汽流程，采用1/2管制作，設置有溫度、壓力測點；用于來自蒸汽分離器后減壓閥的蒸汽經過二次減壓進入油蒸汽加熱器給原油加熱的過程；

取樣流程，用1/2管制作，設置有溫度、壓力測點；用于模擬來自汽水分離器取樣口的爐水經過濾、冷凝后進入取樣槽取樣的過程；

燃油流程，采用1/2管制作，設置有溫度、壓力、流量測點，用于模擬燃料油經過蒸汽加熱、電加熱、過濾閥組后，經調壓閥減壓，經主燃電磁閥進入爐內燃燒的過程。