CN204439607U - 一种油田高压注汽锅炉湿蒸汽干度在线检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种油田高压注汽锅炉湿蒸汽干度在线检测装置，包括主蒸汽管道、分支管道、单向阀、旋风汽水分离器、水孔板流量计、蒸汽孔板流量计、汽-水喷射器、汽-汽喷射器、差压变送器、针阀。从主蒸汽管道引出的分支管道，分支管道与旋风汽水分离器进口连通，旋风汽水分离器饱和蒸汽出口流经蒸汽孔板流量计后进入汽-水喷射器蒸汽入口，旋风分汽水分离器饱和水出口流经水孔板流量计后进入汽-水喷射器水入口，饱和蒸汽与饱和水在汽-水喷射器内混合成湿蒸汽。混合后的湿蒸汽被主蒸汽引射进入汽-汽喷射器并与主蒸汽混合后进入主蒸汽管道注入井下。优点是：可以实时检测高压注汽锅炉的蒸汽干度，计算所得湿蒸汽干度误差小，减少现场高温、噪音对操作人员的伤害，大幅减轻工作人员劳动强度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种湿蒸汽干度测量装置，尤其是一种油田高压注汽锅炉干度在线检测结构。
背景技术
高压注汽锅炉是是稠油开采过程中的关键设备，它将产生的高温、高压蒸汽送入地下油层，加热降粘稠油以提升原油的采收率。干度是衡量湿蒸汽品质的一个重要参数，它指的是湿蒸汽中饱和蒸汽所占的质量百分比，干度越高，单位质量蒸汽所携带的热量越多，采收效果越好。但注汽锅炉给水软化采用的是离子交换方式，仅仅去除了水中的硬度，给水中仍存在许多盐分。而注汽锅炉往往采用直流锅炉的形式，为防止盐分在受热面析出从而影响锅炉的运行及安全，蒸汽中必须含有一定的水分以溶解盐分。在保证锅炉安全运行的前提下并兼顾热采效果，蒸汽干度一般控制在80%。因此，必须要对蒸汽的干度进行实时及准确的检测。
目前，油田高压注汽锅炉湿蒸汽干度的检测方法主要是电导率测量法，电导率测量法与先前的化验法取样流程一致，它是测量注汽锅炉柱塞泵出口给水电导率和辐射段出口湿蒸汽中饱和水电导率，根据电导率推导出湿蒸汽干度，这种取样测量的方法无法实现在线实时检，无法参与自动控制。常规的汽水分离测干度的方法，其分离出的饱和蒸汽和饱和水往往直接排放掉，浪费了大量的工质及热量。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种油田高压注汽锅炉湿蒸汽干度在线检测装置，在工质及热量零损失的前提下实现是蒸汽干度的实时、精确测量。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：一种油田高压注汽锅炉湿蒸汽干度在线检测装置，包括主蒸汽管道（1）、分支管道（2）、单向阀（3）、旋风汽水分离器（4）、水孔板流量计（5）、蒸汽孔板流量计（6）、汽-水喷射器（7）、汽-汽喷射器（9）、差压变送器（10）、针阀（13）。从主蒸汽管道（1）引出的分支管道（2），分支管道（2）与旋风汽水分离器（4）进口连通，旋风汽水分离器（4）饱和蒸汽出口流经蒸汽孔板流量计（6）后进入汽-水喷射器（7）蒸汽入口，旋风分汽水分离器饱和水出口（4）流经水孔板流量计（5）后进入汽-水喷射器（7）水入口，饱和蒸汽与饱和水在汽-水喷射器（7）内混合成湿蒸汽。混合后的湿蒸汽被主蒸汽引射进入汽-汽喷射器（9）并与主蒸汽混合后进入主蒸汽管道（1）注入井下。
所述的饱和蒸汽孔板流量计（6）及饱和水孔板流量计（5）上装有差压变送器（10）。
所述的主蒸汽管道上（9）安装有压力表（11）及压力变送器（12）。
所述的分支管道（2）与旋风汽水分离器（4）安装有单向阀（3）
所述的差压变送器（10）与饱和水孔板流量计（5）及饱和蒸汽孔板流量计（6）之间的连接管道上安装有针阀（13）。
所述的压力表（11）及压力变送器（12）与主蒸汽管道之间的连接管道安装有针阀（13）。
所述的汽-水喷射器（7）与汽-汽喷射器（9）之间装有单向阀（8）。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：可以实时检测高压注汽锅炉的蒸汽干度，避免湿蒸汽干度检测不及时导致高压注汽锅炉处于异常状态；孔板流量计所测信号不受介质状态参数改变、进水水源不稳定及天气因素的影响，计算所得湿蒸汽干度误差小；现场操作人员在中央控制室就可以实时获取湿蒸汽干度数据，无需进行取样、化样、计算等过程操作，可以减少现场高温、噪音对操作人员的伤害，大幅减轻工作人员劳动强度。
附图说明
图1是本实用新型的流程结构图。
图中：1为主蒸汽管道、2为分支管道、3为单向阀、4为旋风汽水分离器、5为水孔板流量计、6为蒸汽孔板流量计、7为汽-水喷射器、8为单向阀、9为汽-汽喷射器、10为差压变送器、11为压力表、12为压力变送器、13为针阀。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的实施例。
参见图1，一种油田高压注汽锅炉湿蒸汽干度在线检测装置，包括主蒸汽管道1、分支管道2、单向阀3、旋风汽水分离器4、水孔板流量计5、蒸汽孔板流量计6、汽-水喷射器7、汽-汽喷射器9、差压变送器10、针阀13。从主蒸汽管道1引出的分支管道2，分支管道2与旋风汽水分离器4进口连通，旋风汽水分离器4饱和蒸汽出口流经蒸汽孔板流量计6后进入汽-水喷射器7蒸汽入口，旋风分汽水分离器饱和水出口4流经水孔板流量计5后进入汽-水喷射器7水入口，饱和蒸汽与饱和水在汽-水喷射器7内混合成湿蒸汽。混合后的湿蒸汽被主蒸汽引射进入汽-汽喷射器9并与主蒸汽混合后进入主蒸汽管道1注入井下。
所述的饱和蒸汽孔板流量计6及饱和水孔板流量计5上装有差压变送器10。
所述的主蒸汽管道上9安装有压力表11及压力变送器12。
所述的分支管道2与旋风汽水分离器4安装有单向阀3
所述的差压变送器10与饱和水孔板流量计5及饱和蒸汽孔板流量计6之间的连接管道上安装有针阀13。
所述的压力表11及压力变送器12与主蒸汽管道之间的连接管道安装有针阀13。
所述的汽-水喷射器7与汽-汽喷射器9之间装有单向阀8。
与主蒸汽管道1相连接的分支管道2，通过单向阀3与分支管道连接的旋风汽水分离器4，与汽-水分离器7相连接的孔板流量计5、6，通过针阀13与孔板流量计5、6相连通的差压变送器12，与孔板流量计5、6相连通的混掺器，通过单向阀与混掺器相连通的引射器。
分支管道2与主蒸汽管道1的连接位置位于压力表11与压力变送器12与主蒸汽管道1的连接位置之后。引射器安装在主蒸汽管道1上，其位于分支管道2与主蒸汽管道1连接位置之后。
混掺器布置在旋风分离器4干饱和蒸汽出口管道上，位于孔板流量计6之后，通过干饱和蒸汽引射饱和水，达到混掺目的。引射器布置在主蒸汽管道1上，通过主蒸汽引射混掺后的湿蒸汽，从而不影响主蒸汽的流量和品质。
两组孔板流量计5、6测量旋风分离4两个出口的饱和水流量和饱和蒸汽流量，其信号通过差压变送器12输送到可编程控制器。
主蒸汽管道1连接的压力表11测量压力信号，通过压力变送器12传送到可编程控制系统，通过获取的压力，调用水蒸汽性质计算程序，计算饱和水和饱和蒸汽的比体积。
可编程控制器干度计算程序为：
饱和水的质量流量m1=饱和水的体积流量qv1饱和水的比容V1（水蒸气性质计算程序）
干饱和蒸汽的质量流量m2=干饱和蒸汽的体积流量qv2干饱和蒸汽的的比容V2(水蒸汽性质计算程序)
湿蒸汽干度值x= m2/( m1+ m2)。
Claims (2)
1.一种油田高压注汽锅炉湿蒸汽干度在线检测装置，包括主蒸汽管道（1）、分支管道（2）、单向阀（3）、旋风汽水分离器（4）、水孔板流量计（5）、蒸汽孔板流量计（6）、汽-水喷射器（7）、汽-汽喷射器（9）、差压变送器（10）、针阀（13），其特征在于：从主蒸汽管道（1）引出的分支管道（2），分支管道（2）与旋风汽水分离器（4）进口连通，旋风汽水分离器（4）饱和蒸汽出口流经蒸汽孔板流量计（6）后进入汽-水喷射器（7）蒸汽入口，旋风分汽水分离器饱和水出口（4）流经水孔板流量计（5）后进入汽-水喷射器（7）水入口，饱和蒸汽与饱和水在汽-水喷射器（7）内混合成湿蒸汽；混合后的湿蒸汽被主蒸汽引射进入汽-汽喷射器（9）并与主蒸汽混合后进入主蒸汽管道（1）注入井下。
2.根据权利要求1所述的一种油田高压注汽锅炉湿蒸汽干度在线检测装置，其特征在于：所述的饱和蒸汽孔板流量计（6）及饱和水孔板流量计（5）上装有差压变送器（10）。
3．根据权利要求1所述的一种油田高压注汽锅炉湿蒸汽干度在线检测装置，其特征在于：所述的主蒸汽管道上（9）安装有压力表（11）及压力变送器（12）。
4.根据权利要求1所述的一种油田高压注汽锅炉湿蒸汽干度在线检测装置，其特征在于：所述的分支管道（2）与旋风汽水分离器（4）安装有单向阀（3）。
5. 根据权利要求3所述的一种油田高压注汽锅炉湿蒸汽干度在线检测装置，其特征在于：所述的压力表（11）及压力变送器（12）与主蒸汽管道之间的连接管道安装有针阀（13）。
6．根据权利要求1所述的一种油田高压注汽锅炉湿蒸汽干度在线检测装置，其特征在于：汽-水喷射器（7）与汽-汽喷射器（9）之间装有单向阀（8）。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107389747A (zh) * | 2017-07-04 | 2017-11-24 | 东北石油大学 | 气液两相干度测量系统 |
| CN108152328A (zh) * | 2016-12-02 | 2018-06-12 | 孚雷德（北京）蒸汽节能技术有限公司 | 一种饱和蒸汽干度在线测试设备 |
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- 2014-12-09 CN CN201420766187.1U patent/CN204439607U/zh not_active Expired - Fee Related
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