[发明专利]油田专用湿蒸汽发生器模拟培训考核系统、方法、介质、设备在审
申请号: | 202011394427.6 | 申请日: | 2020-12-02 |
公开(公告)号: | CN112581821A | 公开(公告)日: | 2021-03-30 |
发明(设计)人: | 王武礼;王延江;姚明;赵晓臣;李莉;邓少旭;石红武;张培民 | 申请(专利权)人: | 中国石油大学(华东) |
主分类号: | G09B9/00 | 分类号: | G09B9/00 |
代理公司: | 北京汇捷知识产权代理事务所(普通合伙) 11531 | 代理人: | 盛君梅 |
地址: | 266580 山*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 油田 专用 蒸汽 发生器 模拟 培训 考核 系统 方法 介质 设备 | ||
1.一种油田专用湿蒸汽发生器模拟培训考核系统,其特征在于,所述油田专用湿蒸汽发生器模拟培训系统包括:
湿蒸汽发生器物理模型、控制子系统、学员端以及教师端;
湿蒸汽发生器物理模型,为按1:3比例缩小的油田用YZF11-21P湿蒸汽发生器的实物模型;用于对油田湿蒸汽发生器的整个启动准备、点火、燃烧调节、流量调节、水火跟踪及报警过程进行仿真模拟;
控制子系统,用于实时采集仿真数据;用于进行相应参数设置,并基于设置的参数以及相应的上下限值进行燃油控制、给水控制以及火量控制;同时进行系统实时调节;
学员端,包括控制装置、触摸屏计算机以及学员信息管理模块;用于进行现场实物湿蒸汽发生器仿真模拟以及实训;
教师端,包括工控机以及教师管理模块;用于对学员仿真模拟以及实训进行考核、评价;同时用于设置各项运行参数,对锅炉运行过程中各项监测数据进行设定,同时设置各种仿真状况。
2.如权利要求1所述的油田专用湿蒸汽发生器模拟培训考核系统,其特征在于,所述湿蒸汽发生器物理模型包括:湿蒸汽发生器物理模型主体部分、湿蒸汽发生器物理模型附属部分以及湿蒸汽发生器流程;
所述湿蒸汽发生器物理模型主体部分包括:
辐射段:辐射段结构型式与实际湿蒸汽发生器完全相同;尺寸为¢1200*2800;筒体采用厚4mm钢板卷制,加强圈采用槽钢卷制,筒体内覆盖厚30mm保温材料,在炉筒内一侧安装有五根炉管,二根均为完整的炉管,每根炉管三个卡子,另外三根长度为辐射段总长度1/3的炉管,规格与SG20型炉管相同,其结构型式为水平往复管,通过180℃的弯头进行连接,炉管采用炉管吊具安装于筒体内,每根炉管安装3个卡子;在辐射段的另一侧即炉管对侧距上部300,左侧1800处设置有一个500*500玻璃视窗,用于观察炉内结构与模拟燃烧情况;视窗处保温结构、炉管做剖面;
过渡段:采用与实际湿蒸汽发生器完全相同的结构型式,尺寸为¢1200*400;筒体采用厚4mm钢板卷制,筒体内覆盖厚30mm保温材料,下部设排污管;烟道的结构型式为弧形连接形式,尺寸为实际湿发器的1/3;对流段与过渡段连接处下部烟道的侧面设置有一个视窗,用于观察炉内结构和烟气走向;
对流段:对流段结构型式与实际湿蒸汽发生器完全相同,尺寸为1200*1200*1000;外壳采用4mm钢板制作,内加管板,箱体内覆盖由耐火浇注料与保温材料组成的厚30mm的保温层,对流段炉管采用与辐射段相同的炉管制作,下部为光管,上部为翅片管,安装光管两根、翅片管两根,炉管结构型式为单路、直管水平往复管,通过180℃的弯头进行连接;管箱架两侧为可开的成侧门,用于观察管束结构形式、管板支撑结构、保温结构;管箱架两侧为活动式弯头箱,用于观察湿蒸汽发生器弯头与炉管连接情况、管板结构;
所述对流段的上端采用螺栓与烟道连接,下端采用螺栓与过渡段连;
泵段:所述泵段上设置有按比例缩小柱塞泵模型、缩小空气压缩机;柱塞泵模型设水入口,泵出口及连接出口减震器,空气压缩机设相应的连接管道及出入口,模型尺寸为实际油田湿蒸汽发生器的1/3;
所述湿蒸汽发生器物理模型附属部分包括:
高压汽水分离器:为立式高压汽水分离器;设置于所述湿蒸汽发生器模型左侧辐射段与过渡段之间;所述立式高压汽水分离器规格为¢100*600,出入口均采用4分管,中上部设一活门,用于观察内部结构;
燃油加热器:包括立式高压汽水分离器;设置于所述辐射段的右前侧;加热器模型尺寸为实际湿蒸汽发生器加热器尺寸1/3;所述电加热器上设置温控模型,蒸汽加热器采用¢38管制作,电加热器外形为¢76*600;
给水预热器:为套管式换热器,设置于辐射段顶部,尺寸为2200,单回程布置,内外管及集箱管均采用钢管制作;
干度取样器,设置于辐射段的左侧布置干度取样器,型式与结构和实际湿蒸汽发生器相同,尺寸为实际湿蒸汽发生器尺寸1/3;
蒸汽过滤器:设置于雾化与取样管路上,结构形式与实际湿蒸汽发生器相同,尺寸为实际湿蒸汽发生器尺寸1/3;
燃烧器:采用模拟装置,设置有火焰检测器和电动阀风门执行机构;
所述湿蒸汽发生器流程包括:
汽水流程,采用1.5管制作,于柱塞泵出口设置止回阀和截止阀,水预热器进口设置两个截止阀,在辐射段出口设置截止阀、止回阀及放空阀、安全阀两个,阀门均采用低压阀门;所述汽水流程上设置与实际湿蒸汽发生器完全相同的温度、压力、流量测点;用于模拟软化水经过给水泵升压后,通过水-水换热器预热后进入对流段,吸收热量后进入水-水换热器内管,加热外管的低温给水,经辐射换热后,最后通过汽水分离器后到蒸汽出口的过程;
雾化流程:采用1/2管制作;设置有相应的压力温度测点;用于空气、蒸汽雾化流程,即来自汽水分离器的干蒸汽经减压后进入雾化分离器,通过电磁阀、止回阀进入炉前;来自空压机的空气、经过过滤后进入空气雾化电磁阀、止回阀进入炉内的过程;
供汽流程,采用1/2管制作,设置有温度、压力测点;用于来自蒸汽分离器后减压阀的蒸汽经过二次减压进入油蒸汽加热器给原油加热的过程;
取样流程,用1/2管制作,设置有温度、压力测点;用于模拟来自汽水分离器取样口的炉水经过滤、冷凝后进入取样槽取样的过程;
燃油流程,采用1/2管制作,设置有温度、压力、流量测点,用于模拟燃料油经过蒸汽加热、电加热、过滤阀组后,经调压阀减压,经主燃电磁阀进入炉内燃烧的过程。
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