蒸汽干度在线监控.

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1、湿蒸汽干度在线监控湿蒸汽干度在线监控系统介绍系统介绍克拉玛依华科石油科技有限公司克拉玛依华科石油科技有限公司西安石油大学西安石油大学 联合研制联合研制20132013年年5 5月月 内内 容容一、前言一、前言二、干度检测二、干度检测三、干度控制三、干度控制四、产品介绍四、产品介绍五、现场使用五、现场使用前言前言 本产品本产品湿蒸汽干度在线监控系统，是我公司研制的高湿蒸汽干度在线监控系统，是我公司研制的高科技产品。它主要包括两大功能：科技产品。它主要包括两大功能： 、干度检测：它根据注汽炉生水与炉水的盐量平衡原理，、干度检测：它根据注汽炉生水与炉水的盐量平衡原理，采用国际领先的非接触双电导率传感

2、技术、自排气结构和干度采用国际领先的非接触双电导率传感技术、自排气结构和干度自动跟踪补偿技术自动跟踪补偿技术 ，克服了手工滴定法的非实时性、结果滞，克服了手工滴定法的非实时性、结果滞后、精度易受人为因素干扰等问题，突破了现有电导率测量蒸后、精度易受人为因素干扰等问题，突破了现有电导率测量蒸汽干度的技术瓶颈。汽干度的技术瓶颈。 、干度控制：利用干度值以及锅炉给水量和天然气量协、干度控制：利用干度值以及锅炉给水量和天然气量协调组比控制，使系统控制稳定，可靠。调组比控制，使系统控制稳定，可靠。 本产品维护简便，能长期、稳定、可靠、高精度本产品维护简便，能长期、稳定、可靠、高精度地在线监控蒸汽干度。地

3、在线监控蒸汽干度。二、干度测控-必要性 、目前锅炉干度控制主要通过化学法定法测试，再、目前锅炉干度控制主要通过化学法定法测试，再通过人工调节天然气量，存在不同人工检测和调节误差，通过人工调节天然气量，存在不同人工检测和调节误差，同时定时检测，存在调节滞后，不能保证注气质量。同时定时检测，存在调节滞后，不能保证注气质量。 、干度过高，造成结晶盐在炉管管壁析出，导致炉、干度过高，造成结晶盐在炉管管壁析出，导致炉管传热效果变差，造成炉管温度急剧上升而爆炸；管传热效果变差，造成炉管温度急剧上升而爆炸； 、干度自动控制系统，准确实时调节和控制，保持、干度自动控制系统，准确实时调节和控制，保持干度稳定，有

4、效提高蒸汽质量和产量，对于稠油增产起干度稳定，有效提高蒸汽质量和产量，对于稠油增产起到很大作用。到很大作用。 随着油田注汽锅炉运行管理水平提高，实现无人值随着油田注汽锅炉运行管理水平提高，实现无人值守，节约生产运行成本，实施安全、可靠在线实时控制守，节约生产运行成本，实施安全、可靠在线实时控制锅炉干度十分必要。锅炉干度十分必要。 （1 1）双相流法双相流法 （2 2） 热函法热函法 （3 3）电极式电导法：电极式电导法： 会发生氧化或还原反应，导致电极表会发生氧化或还原反应，导致电极表面结晶结垢，引起电导测量的严重误差，使用寿命差面结晶结垢，引起电导测量的严重误差，使用寿命差 （4 4）非接触

5、双电导率法：无极式传感器的测量原理采用一对非接触双电导率法：无极式传感器的测量原理采用一对线绕合金环形线圈，传感器的探头与被测过程溶液体是完全线绕合金环形线圈，传感器的探头与被测过程溶液体是完全隔离的（非接触），隔离的（非接触）， 从根本上避免了电极表面的离子沉积从根本上避免了电极表面的离子沉积和覆盖，极化、油污或污染等问题都不会影响无极式传感器和覆盖，极化、油污或污染等问题都不会影响无极式传感器的性能。使用寿命可长达的性能。使用寿命可长达1010年之久。年之久。二、干度检测二、干度检测-检测方法研究二、干度检测二、干度检测-原理原理注汽炉生水，也就是锅炉进水，一般来源于地下水、回收后的处注汽

6、炉生水，也就是锅炉进水，一般来源于地下水、回收后的处理水、河水等，由于注汽炉生水含有一些盐类化合物、金属离子理水、河水等，由于注汽炉生水含有一些盐类化合物、金属离子等，已具有一定的导电性，当传感器发送器线圈通电时，则电解等，已具有一定的导电性，当传感器发送器线圈通电时，则电解质溶液导电产生感应电流，该感应电流与溶液的电导率成正比，质溶液导电产生感应电流，该感应电流与溶液的电导率成正比，接收器线圈检测该电流的大小，从而求出溶液的电导率值。接收器线圈检测该电流的大小，从而求出溶液的电导率值。二、干度检测二、干度检测-原理原理 注汽炉生水在注汽炉中，大部分转变为干饱和蒸汽，因注汽炉生水在注汽炉中，大

7、部分转变为干饱和蒸汽，因为干饱和蒸汽中不含有导电物质，这样注汽炉生水中的导电物质，为干饱和蒸汽中不含有导电物质，这样注汽炉生水中的导电物质，就遗留在注汽炉出口湿蒸汽饱和水中。注汽炉出口湿蒸汽经过气就遗留在注汽炉出口湿蒸汽饱和水中。注汽炉出口湿蒸汽经过气液分离器，分离出干饱和蒸汽和饱和水，被气液分离器分离出的液分离器，分离出干饱和蒸汽和饱和水，被气液分离器分离出的饱和水称为炉水，同样测出炉水电导率。饱和水称为炉水，同样测出炉水电导率。 根据注汽炉生水与炉水的盐量平衡原理，计算出锅炉蒸汽根据注汽炉生水与炉水的盐量平衡原理，计算出锅炉蒸汽干度。设干度。设: :给水含盐量给水含盐量=A1(mg/L)=

8、A1(mg/L)，炉水含盐量，炉水含盐量=A2(mg/L)=A2(mg/L)，蒸汽，蒸汽出口干度出口干度=V=V按照盐量平衡按照盐量平衡( (对对1kg1kg给水给水) )：A1=(1-V)A2A1=(1-V)A2V=(A2-A1)/A2V=(A2-A1)/A2即：干度即：干度=(=(炉水含盐量炉水含盐量- -给水含盐量给水含盐量)/)/炉水含盐量。炉水含盐量。 非接触双电导率法：无极式非接触双电导率法：无极式传感器的测量原理采用一对线传感器的测量原理采用一对线绕合金环形线圈，传感器的探绕合金环形线圈，传感器的探头与被测过程溶液体是完全隔头与被测过程溶液体是完全隔离的（非接触），无需频繁的离的

9、（非接触），无需频繁的维护和保养，相对于传统的电维护和保养，相对于传统的电流式电导率测量过程流式电导率测量过程, , 从根本从根本上避免了电极表面的离子沉积上避免了电极表面的离子沉积和覆盖，极化、油污或污染等和覆盖，极化、油污或污染等问题都不会影响无极式传感器问题都不会影响无极式传感器的性能。使用寿命可长达的性能。使用寿命可长达1010年年之久之久。二、干度检测二、干度检测-关键技术关键技术（1 1） 蒸汽干度测量量程为蒸汽干度测量量程为: 30%: 30%90%90%。（2 2） 蒸汽干度采集器工作温度：蒸汽干度采集器工作温度：5-955-95。（3 3） 蒸汽干度采集器工作压力：蒸汽干度采

10、集器工作压力：0-0.5MPa0-0.5MPa。（4 4） 蒸汽干度测量精度为：最大绝对干度蒸汽干度测量精度为：最大绝对干度值误差小于值误差小于3%3%。二、干度检测二、干度检测-性能参数性能参数1 1、解决了电导率传感器表面易结垢问题；、解决了电导率传感器表面易结垢问题； 本系统采用与被测流体不接触的电感式电导率传感器，这本系统采用与被测流体不接触的电感式电导率传感器，这是当今世界上最为先进的工程在线电导率传感器，被国际上称是当今世界上最为先进的工程在线电导率传感器，被国际上称为免维护、抗结垢、长寿命的高科技产品。为免维护、抗结垢、长寿命的高科技产品。2 2、电极式电导率不能测高温流体问题；

11、、电极式电导率不能测高温流体问题； 本系统采用耐高温、非接触式电导率传感器。它不仅不与本系统采用耐高温、非接触式电导率传感器。它不仅不与被测流体直接接触，而且可测流体的温度高达被测流体直接接触，而且可测流体的温度高达9595或以上。或以上。3 3、生水或炉水中不凝气体对测量的影响问题；、生水或炉水中不凝气体对测量的影响问题； 采用本系统的自排气结构，即在电导率传感头采集器中设采用本系统的自排气结构，即在电导率传感头采集器中设置自排气结构，自动减小或排除本系统所采集生水或炉水中所置自排气结构，自动减小或排除本系统所采集生水或炉水中所带的不凝气体，使本系统所测湿蒸汽干度的准确性处于绝对误带的不凝气