除焦控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种除焦控制系统，该系统包括：顶盖机子系统和底盖机子系统；钻具控制子系统，包括顶部驱动装置、钻机绞车控制器和传感器，顶部驱动装置用于控制钻具的旋转，钻机绞车控制器用于控制钻机绞车进而控制钻具的升降，传感器用于采集现场信息；水泵控制子系统，包括水泵出口控制阀、除焦控制阀、塔顶隔断阀和监测仪表，除焦控制阀用于控制所述水泵的输出流量；以及中央控制子系统，中央控制子系统接收来自其他子系统的信息，对接收到的信息进行分析，并且向其他子系统发出控制指令。通过应用本发明专利技术，可实现远程自动化除焦。

Coke removal control system

The invention discloses a decoking control system, the system includes: subsystem subsystem cover and a bottom cover; the drill control subsystem, including the top drive device, drawworks controller and sensor, the top drive device is used for controlling the rotation of the drill, drill winch controller for lift control and control of drilling rig drawworks. The sensor is used for collecting information; water pump control system, including the export pump control valve, control valve, decoking tower block valve and monitoring instrument, decoking control valve is used to control the pump output flow; and the central control subsystem, central control subsystem receives information from other subsystems, the received analysis of information, and sends control command to the other subsystem. By applying the invention, remote automatic coke removal can be realized.

【技术实现步骤摘要】
除焦控制系统
本专利技术涉及石油化工领域，具体地，涉及一种除焦控制系统。
技术介绍
将原油加工成汽油、柴油、润滑油等的石油炼制操作经常产生残油。可利用延迟焦化设备将残油加工成有价值的碳氢化合物产品。在延迟焦化设备中，残油在加热炉中被加热到足以产生分解蒸馏的温度，其中大部分残油被转化或“裂化”成可用的碳氢化合物产品，而剩余物生成石油焦炭(简称焦炭)在焦炭塔内沉积生焦。当焦炭塔生焦到一定高度后停止进料，而切换至另一焦炭塔进行生焦。切换后，老塔内的焦炭先要经过一系列冷却处理，然后被清除，清除焦炭的过程被称为除焦。整个除焦过程可分为六个步骤，即下钻、钻孔、扩孔、切焦、扫塔、提钻。随着延迟焦化装置的大型化、自动化和对其环保要求的提高，各企业对除焦机械自动化的要求越来越高，特别是对除焦对环境的影响和其操作的安全性的要求越来越高。国外个别企业开始尝试采用全自动化除焦，但其对所采用的技术进行严格保密，我国炼油厂如想引进相关设备需要支付非常昂贵的费用，还可能面临技术歧视等问题。国内各个炼油厂也积极尝试将自动化机械应用于顶盖机、底盖机和除焦控制阀等单项设备。不过由于钻杆等关键部件的控制仍采用人工控制，而且缺乏完善的全程监控和流程控制，还远未形成可远程控制的全自动除焦系统，目前位置各炼油厂仍需要作业人员在现场进行除焦作业。现场除焦作业中，一方面由于有害气体和/或焦炭可在焦炭塔的顶/底盖机开/关时发生外泄或外漂，危害现场作业人员的身体健康。并且重复的劳动易使作业人员丧失安全意识。在国内，因顶盖机误开、高温阀门误开或误关等导致的焦炭塔区域着火事故时有发生，并且由于塔顶作业人员所处位置较高，在故障发生时无法及时逃生，其人生安全受到极大威胁。另一方面，作业人员依靠经验进行操作，易产生误判断，引起顶钻、除焦不干净等事故，既会污染环境，也给焦化装置的运行带来安全隐患。因此，开发可远程操控的自动除焦系统已势在必行。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种系统，通过应用该系统可实现全自动除焦。为了实现上述目的，本专利技术公开了一种除焦控制系统，该除焦控制系统可包括：顶盖机子系统和底盖机子系统；钻具控制子系统，包括顶部驱动装置、钻机绞车控制器和传感器，顶部驱动装置用于控制钻具的旋转，钻机绞车控制器用于控制钻机绞车进而控制钻具的升降，传感器用于采集现场信息；水泵控制子系统，包括水泵出口控制阀、除焦控制阀、塔顶隔断阀和监测仪表，除焦控制阀用于控制所述水泵的输出流量；以及中央控制子系统，中央控制子系统接收来自其他子系统的信息，对接收到的信息进行分析，并且向其他子系统发出控制指令。优选地，中央控制子系统联锁控制指令中的部分或者全部。优选地，该除焦控制系统还包括人机交互终端，作业人员通过所述人机交互终端输入控制指令。优选地，人机交互终端与中央控制子系统间通过工业以太网进行通信。优选地，钻具控制子系统中的传感器包括限位开关，用于探测钻具是否接近限位开关。优选地，钻具控制子系统中的传感器包括钻具位移检测传感器，用于检测所述钻具的位移。优选地，钻具控制子系统中的传感器包括除焦效果传感器。优选地，除焦效果传感器可包括振动传感器和/或声音传感器，振动传感器可被安装在焦炭塔内壁上。优选地，钻具控制子系统中的传感器包括用于测量所述钻机绞车的钢绳拉力的传感器。优选地，顶部驱动装置采用电动驱动、液压驱动或者气动驱动。优选地，顶部驱动装置为电动变频水龙头。优选地，钻机绞车控制器是变频钻机绞车控制器。优选地，除焦控制阀为三位阀。优选地，该除焦控制系统还包括用于扶正钻杆的塔口扶正子系统，塔口扶正子系统包括用于检测钻头与焦炭塔中心位置间的偏移量的偏移检测传感器。优选地，该除焦控制系统还包括图像采集子系统，可用于采集反映除焦现场的作业状况的图像，该图像采集子系统可被安装在相当于现有除焦系统的操作现场的人工作业平台处。通过上述技术方案，可实现对除焦过程的远程、自动化控制。中央控制子系统可根据传感器和仪表采集的信息向其他子系统发送联锁控制指令，并对作业过程进行实时调整。根据需要，作业人员也可通过人机交互终端输入控制指令，以对某些步骤进行人工控制，甚至可以在中央控制子系统的控制功能出现故障时旁路中央控制子系统的控制功能。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是示出根据本专利技术的一个优选实施方式的除焦控制系统的示例方框图；以及图2是应用本专利技术的一个优选实施方式的除焦控制方法的流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术公开了一种除焦控制系统，该除焦控制系统可包括：顶盖机子系统和底盖机子系统；钻具控制子系统，包括顶部驱动装置、钻机绞车控制器和传感器，顶部驱动装置用于控制钻具的旋转，钻机绞车控制器用于控制钻机绞车进而控制钻具的升降，传感器用于采集现场信息；水泵控制子系统，包括水泵出口控制阀、除焦控制阀、塔顶隔断阀和监测仪表，除焦控制阀用于控制所述水泵的输出流量；以及中央控制子系统，中央控制子系统接收来自其他子系统的信息，对接收到的信息进行分析，并且向其他子系统发出控制指令。图1是示出根据本专利技术的一个优选实施方式的除焦控制系统的示例方框图。如图所示，该除焦控制系统可分为顶盖机子系统102、底盖机子系统103、钻具控制子系统104、水泵控制子系统105、塔口扶正子系统106、图像采集子系统107、中央控制子系统101和人机交互终端108。中央控制子系统101可从各个子系统接收信息，并对接收到的信息进行分析。中央控制子系统101和/或人机交互终端108可向各个子系统发送控制指令。顶盖机子系统102可根据指令执行开盖或关盖操作。顶盖机子系统102具有电动执行器，该电动执行器可驱动阀板移动以实现阀位切换，其具有结构简单、易于实现远程自动控制的优点。顶盖机子系统102可采用阀门密封技术，其密封面是阀座和阀板的接触面，密封力由内置高温弹簧通过浮动阀座施加给阀板。并且，顶盖机子系统102可采用金属硬密封，可在阀腔内通过蒸汽进行辅助密封，以确保密封可靠和无泄漏。可对密封面进行表面硬化处理，以提高密封性能和使用寿命。底盖机子系统103可根据指令执行开盖或关盖操作。底盖机子系统103可采用单阀板、单密封面设计，其结构简单，重量轻。并且，底盖机子系统103可采用可变密封力设计，在密封时用大密封力，在阀位切换时用小密封力。具体地，底盖机子系统103可在密封时主动施加密封力，以获得高密封比压，以具有泄露少和蒸汽消耗少的优点；在阀位切换时，由于采用的密封力较小，使得密封件磨损小，以延长密封件的使用寿命。在本实施方式中，可采用液压螺栓作为密封力执行元件，其作用力大且调整简便。底盖机子系统103可具有多个(例如两个)互为备用的液压系统泵组，以确保系统的可靠性。本实施方式中，钻具控制子系统104可包括用于控制钻具旋转的顶部驱动装置1401、用于控制钻机绞车进而控制钻具升降的控制器1402，还可包括多个传感器1403。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种除焦控制系统，该除焦控制系统包括：顶盖机子系统和底盖机子系统；钻具控制子系统，包括顶部驱动装置、钻机绞车控制器和传感器，所述顶部驱动装置用于控制钻具的旋转，所述钻机绞车控制器用于控制钻机绞车进而控制所述钻具的升降，所述传感器用于采集现场信息；水泵控制子系统，包括水泵出口控制阀、除焦控制阀、塔顶隔断阀和监测仪表，所述除焦控制阀用于控制所述水泵的输出流量；以及中央控制子系统，所述中央控制子系统接收来自其他子系统的信息，对接收到的所述信息进行分析，并且向其他子系统发出控制指令。

【技术特征摘要】
1.一种除焦控制系统，该除焦控制系统包括：顶盖机子系统和底盖机子系统；钻具控制子系统，包括顶部驱动装置、钻机绞车控制器和传感器，所述顶部驱动装置用于控制钻具的旋转，所述钻机绞车控制器用于控制钻机绞车进而控制所述钻具的升降，所述传感器用于采集现场信息；水泵控制子系统，包括水泵出口控制阀、除焦控制阀、塔顶隔断阀和监测仪表，所述除焦控制阀用于控制所述水泵的输出流量；以及中央控制子系统，所述中央控制子系统接收来自其他子系统的信息，对接收到的所述信息进行分析，并且向其他子系统发出控制指令。2.根据权利要求1所述的除焦控制系统，其中，所述中央控制子系统联锁所述控制指令中的部分或者全部。3.根据权利要求1所述的除焦控制系统，还包括人机交互终端，作业人员通过所述人机交互终端输入控制指令。4.根据权利要求3所述的除焦控制系统，所述人机交互终端与所述中央控制子系统间通过工业以太网进行通信。5.根据权利要求1-4中任意一个权利要求所述的除焦控制系统，其中，所述钻具控制子系统中的所述传感器包括限位开关，用于探测所述钻具是否接近所述限位开关。6.根据权利要求1-4中任意一个权利要求所述的除焦控制系统，其中，所述钻具控制子系统中的所述传感器包括钻具位移检测传感器，用于检测所述钻具的位移。7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨云峰，邓新军，丁杰，金洲，刘志平，曹燕军，冯伟平，任亚峰，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，洛阳涧光石化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11