一种注汽锅炉运行测试系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种注汽锅炉运行测试系统和方法，其中，该系统包括：参数采集器和运行集算器：参数采集器包括：燃气质量流量表，用于采集注汽锅炉的燃气质量流量；燃气组分表，用于采集注汽锅炉的燃气中各组分的体积百分含量；给水流量表，用于采集注汽锅炉的给水流量；蒸汽压力表，用于采集注汽锅炉的蒸汽压力；给水温度表，用于采集注汽锅炉的给水温度；蒸汽干度表，用于采集注汽锅炉的蒸汽干度；运行集算器用于根据参数采集器采集的各参数，确定注汽锅炉的燃气化学能、工作热负荷、热效率和负荷率。本发明专利技术可以为提高注汽锅炉运行效能，实现经济运行提供依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锅炉效能检测
，特别涉及一种注汽锅炉运行测试系统和方法。
技术介绍
石油是重要的能源资源，它分为稀油和稠油两类，目前世界上可供开采的石油储量中，稠油所占比例高达约70％，所以稠油的开采地位日趋受到世界重视。目前，世界上稠油开采的主要方式为稠油热采，稠油热采是目前世界上开采稠油最有效的方法。改进注汽锅炉的效能，能有效促进稠油热采的采收率，提高经济效益。注汽锅炉是锅炉中的一种类型，在注汽锅炉中将供给的燃料化学能转换为烟气热能，再通过烟气热能对水加热，使水变为高温高压的两相流湿蒸汽。要提高注汽锅炉的效能，不仅需要设法提高注汽锅炉的热效率，更重要的是研究它的运行特点，并获得和掌握注汽锅炉的经济运行规律。现有技术中还没有一种对注汽锅炉的运行规律进行研究的系统和方法。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种注汽锅炉运行测试系统，该系统能够对注汽锅炉的运行规律进行研究。该系统包括：参数采集器和运行集算器。所述参数采集器包括：燃气质量流量表，用于采集注汽锅炉的燃气质量流量；燃气组分表，用于采集注汽锅炉的燃气中各组分的体积百分含量；给水流量表，用于采集注汽锅炉的给水流量；蒸汽压力表，用于采集注汽锅炉的蒸汽压力；给水温度表，用于采集注汽锅炉的给水温度；蒸汽干度表，用于采集注汽锅炉的蒸汽干度。所述运行集算器用于根据注汽锅炉的燃气质量流量和燃气中各组分的体积百分含量确定注汽锅炉的燃气化学能；根据注汽锅炉的给水流量、蒸汽压力、蒸汽干度和给水温度确定注汽锅炉的工作热负荷；根据注汽锅炉的燃气化学能和工作热负荷确定注汽锅炉的热效率；根据注汽锅炉的工作热负荷确定注汽锅炉的负荷率。一个实施例中，所述参数采集器还包括：烟气组分表，用于采集注汽锅炉的烟气中各组分的体积百分含量；烟气质量流量表，用于采集注汽锅炉的烟气质量流量。所述运行集算器还用于根据注汽锅炉的烟气质量流量和注汽锅炉的烟气中CO的体积百分含量确定注汽锅炉的不完全燃烧热损失；根据注汽锅炉的烟气中O2的体积百分含量确定注汽锅炉的过量空气系数。一个实施例中，所述参数采集器还包括：给风温度表，用于采集注汽锅炉的给风温度；烟气温度表，用于采集注汽锅炉的烟气温度。所述运行集算器还用于根据注汽锅炉的给风温度、烟气温度、烟气质量流量和烟气中各组分的体积百分含量确定注汽锅炉的排烟热损失。一个实施例中，所述运行集算器还用于以下一项或多项：确定注汽锅炉的热效率与负荷率、过量空气系数、烟气温度、给风温度、给水温度之间的函数关联式；确定注汽锅炉的不完全燃烧热损失与负荷率、过量空气系数、烟气温度、给风温度、给水温度之间的函数关联式；确定注汽锅炉的排烟热损失与负荷率、过量空气系数、烟气温度、给风温度、给水温度之间的函数关联式。一个实施例中，所述参数采集器还包括：炉体外壁温度表，用于采集注汽锅炉的炉体保温层外壁面的温度分布；所述运行集算器还用于根据注汽锅炉的炉体保温层外壁面的温度分布确定注汽锅炉的散热热损失。一个实施例中，所述运行集算器还用于：确定注汽锅炉的散热热损失与负荷率、过量空气系数、烟气温度、给风温度、给水温度之间的函数关联式。一个实施例中，所述燃气质量流量表和所述燃气组分表安装在注汽锅炉的燃气输入管上；所述给水流量表和所述给水温度表安装在注汽锅炉的给水管上；所述蒸汽压力表和所述蒸汽干度表安装在注汽锅炉的蒸汽输出管上；所述烟气温度表、所述烟气组分表和所述烟气质量流量表安装在注汽锅炉的排烟口上；所述给风温度表安装在注汽锅炉的给风道上；所述炉体外壁温度表安装在注汽锅炉的炉体保温层外壁面上；所述运行集算器安装在注汽锅炉的仪表箱内。本系统对注汽锅炉的燃气质量流量、燃气中各组分的体积百分含量、给水流量、蒸汽压力、给水温度、蒸汽干度进行采集，进而确定注汽锅炉的燃气化学能、工作热负荷、热效率、负荷率，可便于获知注汽锅炉工作时各运行参数和测试参数之间的关联和变化规律，为提高注汽锅炉运行效能，实现经济运行提供了依据。本专利技术实施例还提供了一种注汽锅炉运行测试方法，该方法能够对注汽锅炉的运行规律进行研究。该方法包括：采集注汽锅炉的燃气质量流量、燃气中各组分的体积百分含量、给水流量、蒸汽压力、给水温度和蒸汽干度；根据注汽锅炉的燃气质量流量和燃气中各组分的体积百分含量确定注汽锅炉的燃气化学能；根据注汽锅炉的给水流量、蒸汽压力、蒸汽干度和给水温度确定注汽锅炉的工作热负荷；根据注汽锅炉的燃气化学能和工作热负荷确定注汽锅炉的热效率；根据注汽锅炉的工作热负荷确定注汽锅炉的负荷率。一个实施例中，所述的注汽锅炉运行测试方法还包括：采集注汽锅炉的烟气中各组分的体积百分含量和烟气质量流量；根据注汽锅炉的烟气质量流量和烟气中CO的体积百分含量确定注汽锅炉的不完全燃烧热损失；根据注汽锅炉的烟气中O2的体积百分含量确定注汽锅炉的过量空气系数。一个实施例中，所述的注汽锅炉运行测试方法还包括：采集注汽锅炉的给风温度和烟气温度；根据注汽锅炉的给风温度、烟气温度、烟气质量流量和烟气中各组分的体积百分含量确定注汽锅炉的排烟热损失。一个实施例中，所述的注汽锅炉运行测试方法还包括以下一项或多项：确定注汽锅炉的热效率与负荷率、过量空气系数、烟气温度、给风温度、给水温度之间的函数关联式；确定注汽锅炉的不完全燃烧热损失与负荷率、过量空气系数、烟气温度、给风温度、给水温度之间的函数关联式；确定注汽锅炉的排烟热损失与负荷率、过量空气系数、烟气温度、给风温度、给水温度之间的函数关联式。一个实施例中，所述的注汽锅炉运行测试方法还包括：采集注汽锅炉的炉体保温层外壁面的温度分布；根据注汽锅炉的炉体保温层外壁面的温度分布确定注汽锅炉的散热热损失。一个实施例中，所述的注汽锅炉运行测试方法还包括：确定注汽锅炉的散热热损失与负荷率、过量空气系数、烟气温度、给风温度、给水温度之间的函数关联式。本方法对注汽锅炉的燃气质量流量、燃气中各组分的体积百分含量、给水流量、蒸汽压力、给水温度、蒸汽干度进行采集，进而确定注汽锅炉的燃气化学能、工作热负荷、热效率、负荷率，可便于获知注汽锅炉工作时各运行参数和测试参数之间的关联和变化规律，为提高注汽锅炉运行效能，实现经济运行提供了依据。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的限定。在附图中：图1是本专利技术实施例提供的一种注汽锅炉运行测试系统的结构框图；图2是本专利技术实施例提供的一种注汽锅炉运行测试系统的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种注汽锅炉运行测试系统中运行集算器的结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的一种注汽锅炉运行测试方法的流程图；图5是本专利技术实施例提供的一种注汽锅炉运行测试方法的测试参数运算流程图。图中：1、参数采集器；2、运行集算器；3、烟气温度表；4、烟气组分表；5、烟气质量流量表；6、蒸汽压力表；7、蒸汽干度表；8、蒸汽输出管；9、给风温度表；10、给风道；11、给水流量表；12、给水温度表；13、给水管；14、燃气输入管；15、燃气质量流量表；16、燃气组分表；17、炉体外壁温度表；18、排烟口；19、仪表箱；20、通信电缆；21、有线接收器；22、无线接收器；23、AD转换器；24、处理器；25、存储器。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种注汽锅炉运行测试系统，其特征在于，包括参数采集器和运行集算器：所述参数采集器包括：燃气质量流量表，用于采集注汽锅炉的燃气质量流量；燃气组分表，用于采集注汽锅炉的燃气中各组分的体积百分含量；给水流量表，用于采集注汽锅炉的给水流量；蒸汽压力表，用于采集注汽锅炉的蒸汽压力；给水温度表，用于采集注汽锅炉的给水温度；蒸汽干度表，用于采集注汽锅炉的蒸汽干度；所述运行集算器用于根据注汽锅炉的燃气质量流量和燃气中各组分的体积百分含量确定注汽锅炉的燃气化学能；根据注汽锅炉的给水流量、蒸汽压力、蒸汽干度和给水温度确定注汽锅炉的工作热负荷；根据注汽锅炉的燃气化学能和工作热负荷确定注汽锅炉的热效率；根据注汽锅炉的工作热负荷确定注汽锅炉的负荷率。

【技术特征摘要】
1.一种注汽锅炉运行测试系统，其特征在于，包括参数采集器和运行集算器：所述参数采集器包括：燃气质量流量表，用于采集注汽锅炉的燃气质量流量；燃气组分表，用于采集注汽锅炉的燃气中各组分的体积百分含量；给水流量表，用于采集注汽锅炉的给水流量；蒸汽压力表，用于采集注汽锅炉的蒸汽压力；给水温度表，用于采集注汽锅炉的给水温度；蒸汽干度表，用于采集注汽锅炉的蒸汽干度；所述运行集算器用于根据注汽锅炉的燃气质量流量和燃气中各组分的体积百分含量确定注汽锅炉的燃气化学能；根据注汽锅炉的给水流量、蒸汽压力、蒸汽干度和给水温度确定注汽锅炉的工作热负荷；根据注汽锅炉的燃气化学能和工作热负荷确定注汽锅炉的热效率；根据注汽锅炉的工作热负荷确定注汽锅炉的负荷率。2.如权利要求1所述的注汽锅炉运行测试系统，其特征在于，所述参数采集器还包括：烟气组分表，用于采集注汽锅炉的烟气中各组分的体积百分含量；烟气质量流量表，用于采集注汽锅炉的烟气质量流量；所述运行集算器还用于根据注汽锅炉的烟气质量流量和注汽锅炉的烟气中CO的体积百分含量确定注汽锅炉的不完全燃烧热损失；根据注汽锅炉的烟气中O2的体积百分含量确定注汽锅炉的过量空气系数。3.如权利要求2所述的注汽锅炉运行测试系统，其特征在于，所述参数采集器还包括：给风温度表，用于采集注汽锅炉的给风温度；烟气温度表，用于采集注汽锅炉的烟气温度；所述运行集算器还用于根据注汽锅炉的给风温度、烟气温度、烟气质量流量和烟气中各组分的体积百分含量确定注汽锅炉的排烟热损失。4.如权利要求3所述的注汽锅炉运行测试系统，其特征在于，所述运行集算器还用于以下一项或多项：确定注汽锅炉的热效率与负荷率、过量空气系数、烟气温度、给风温度、给水温度之间的函数关联式；确定注汽锅炉的不完全燃烧热损失与负荷率、过量空气系数、烟气温度、给风温度、给水温度之间的函数关联式；确定注汽锅炉的排烟热损失与负荷率、过量空气系数、烟气温度、给风温度、给水温度之间的函数关联式。5.如权利要求3所述的注汽锅炉运行测试系统，其特征在于，所述参数采集器还包括：炉体外壁温度表，用于采集注汽锅炉的炉体保温层外壁面的温度分布；所述运行集算器还用于根据注汽锅炉的炉体保温层外壁面的温度分布确定注汽锅炉的散热热损失。6.如权利要求5所述的注汽锅炉运行测试系统，其特征在于，所述运行集算器还用于：确定注汽锅炉的散热热损失与负荷率、过量空气系数、烟气温度、给风温度、给水温度之间的函数...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东，李世武，张洪江，柳庆新，张玉峰，付红雷，佟松林，王德军，王占胜，刘涛，田连雨，于显勇，马强，徐康平，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11