油田加热炉的全自动控制系统技术方案

一种油田加热炉的全自动控制系统，它属于石油工业的自动控制技术领域，它由可编程序控制器ＰＬＣ以及设置在加热炉内部的流量变送器、出口压力变送器、温度变送器，火焰探头、风门执行器、点火器、燃气泄露检测开关、调节阀、主电磁阀和燃气流量变送器组成了出口温度自动控制系统、空气与燃气配比控制系统、自动点火系统、熄火保护系统、在火焰区检测炉管表面温度系统和加热炉炉效自动分析与计算系统，成功实现在火焰区内检测钢管表面温度，经可编程序器进行数据处理后，对炉管表面温度预报警、报警和停炉控制；通过对燃料流量、水流量以及加热炉出口、入口水温检测，实现炉效的正平衡计算控制，从而实现加热炉无人值守型全自动控制。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及一种油田加热炉的全自动控制系统，它属于石油工业的自动控制
，特别是油田加热炉的各系统的自动控制。
技术介绍
：目前用于油田加热炉自动控制系统较多，通常由加热炉出口温度检测元件和控制阀组成的出口温度自动控制系统；有出口压力检测元件和调节阀组成的控制系统；有由点火器和点火电磁阀组成的半自动点火系统。上述这类系统都是单回路常规仪表控制，其控制效果有限，也存在如下的一些问题，比如不能及时的实现到燃气的漏气检测，不能实现全自动的监控和检测等等。本申请人在2004年4月30日提出的专利申请号为200410037150.8的专利申请中所涉及的《油田加热炉自动控制系统》与上述所提及的技术方案的类型相近似。该申请的技术方案虽然解决了油田加热炉的自动控制，但是也属于单回路常规仪表控制，不能实现真正意义上的全自动控制，即加热炉无人值守型全自动控制。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于提供一种自动控制程度高，且安全可靠的油田加热炉的全自动控制系统。本专利技术的目的是这样实现的：一种油田加热炉的全自动控制系统，其特征在于它包括一个可以实时检测炉管温度，并存储，且进行数字、棒图、实时曲线显示的可编程控制器PLC以及设置在加热炉上的与可编程控制器PLC连接的检测装置；所述的设置在加热炉中的检测装置如下：加热炉出口温度变送器、设置在炉管上的测温元件；出口压力变送器、出口流量变送器、烟道温度变送器、入口温度变送器、炉膛炉管温度变送器、火焰检测-->器、燃烧器之点火器、风门执行器、点火电磁阀、主电磁阀、燃气流量变送器；所述的出口温度变送器、可编程控制器和调节阀所组成加热炉出口温度控制回路；由火焰检测器、电磁阀和可编程序控制器所组成熄火自动保护系统；由燃气泄露检测开关，点火器，点火电磁阀，风门执行器和可编程序控制器组成自动点火系统；由燃气流量、风门执行器组成空气与燃气自动配风系统；由燃气流量，入口温度、烟道温度以及可编程序控制器PLC所组成的加热炉热效率自动分析系统；由炉管高温检测器，温度变送器和可编程序控制器PLC所组成火焰区炉管表面温度检测系统。所述的炉管内壁上设有隔热保护层，所述的测温元件焊接在炉管的隔热保护层上。所述的火焰检测器为紫外线火焰检测器。所述的可编程控制器包括微处理器、时钟、定时器、计数器、随机存储器，可抹存储器、显示单元、模拟量输入、模拟量输出、数字量输入和数字量输出部件。所述的加热炉还包括：连接温度检测元件的焊点，温度检测元件和在所述的炉口部分的内壁上设置有耐火砖。所述的设置在加热炉中的检测装置的安装和连接方式如下：介质入口温度变送器、出口流量变送器、出口压力变送器分别安装在出口管线上，炉管高温检测温度变送器，分别焊接在火筒炉管钢板上，其中温度变送器安装在耐火砖内，温度变送器TE3安装在无耐火砖的钢板上，火焰探头安装在火咀旁并能观测到火焰的位置，风门执行器和点火器安装在燃烧器上，燃气泄露检测开关、调节阀、主电磁阀、燃气流量变送器分别安装在燃气供给主管线上，点火电磁阀安装在调节-->阀的副线上；可编程控制器安装在室内仪表盘上，室内到现场每个变送器使用屏蔽二芯电缆连接。本专利技术利用可编程序控制器和炉内设置的各类检测装置的连接，实现了油田加热炉的全自动控制程序，其中包括克服大滞后的出口温度调节回路，利用燃气流量自动配比空气量；在全自动点火程序中，增设燃气泄漏检测，实行有漏不点火的安全点火程序；在熄火保护系统中采用紫外线火焰检测器，实现有火开阀无火关阀；成功实现在火焰区内检测钢管表面温度，经可编程序器进行数据处理后，对炉管表面温度预报警、报警和停炉控制；通过对燃料流量、水流量以及加热炉出口、入口水温检测，实现炉效的正平衡计算控制，从而实现加热炉无人值守型全自动控制。附图说明：图1为本专利技术的系统结构示意图图2为本专利技术的加热炉出口温度控制流程接线图图3为本专利技术的自动点火控制流程接线图图4为本专利技术的熄火保护控制流程接线图图5为本专利技术的空气与燃气配比控制流程接线图图6为本专利技术的高温检测控制流程接线图图7为本专利技术的炉效检测控制流程接线图具体实施方式：下面结合附图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7，对本专利技术进行进一步的说明：为了实现本技术的目的，在本专利技术中，在现有的油田加热炉中做了一定的改进，加热炉上安装的检测仪表与设备有：加热炉出口温度变送器TE1出口压力变送器PE1、出口流量变送器FE2、烟道温-->度变送器TE4、入口温度变送器TE5、炉膛炉管温度变送器TE2、TE3、火焰检测器BE1、燃烧器BN之点火器TH1、风门执行器ZV1、点火电磁阀SV2、主电磁阀SV1、燃气流量变送器FE1。加热炉包括：外封筒1，被加热的介质2，如油或水，火筒钢板3，焊点4，温度检测元件5，耐火砖6。上述的设备和仪表的安装和连接方式如下：介质入口温度变送器TE1、出口流量变送器FE2、出口压力变送器PE1分别安装在出口管线上，炉管高温检测温度变送器TE2、TE3，分别焊接在火筒炉管钢板3上，其中温度变送器TE2安装在耐火砖6内，TE3安装在无耐火砖的钢板上，紫外线火焰探头BE1安装在火咀旁并能观测到火焰的位置，风门执行器ZV1和点火器TH1安装在燃烧器BN上，燃气泄露检测开关PSL、调节阀TV1、主电磁阀SV1、燃气流量变送器FE1分别安装在燃气供给主管线上，点火电磁阀安装在调节阀的副线上。可编程控制器安装在室内仪表盘上，室内到现场每个变送器连接均用屏蔽二芯电缆。如图2所示，所述的可以实时检测炉管温度，并存储，且进行数字、棒图、实时曲线显示的可编程控制器PLC主要有微处理器CPU、时钟、定时器、计数器、随机存储器RAM，可抹存储器EPROM、显示单元AM1、模拟量输入AI、模拟量输出A0、数字量输入DI和数字量输出部件组成。其接线方式采用标准的端子标注法，如AI之端子1，标注TE1，表明接到加热炉出口管线的温度检测元件TE1上，A0之13，标注TV1，表示接到调节阀TV1上，数字量输入D1和输出量D0的接法也相同，DI之25，标注PSL，表示接到燃气泄漏检测开关PSL上。由BE1紫外线火焰检测器电磁阀SV1和可编程序控制器PLC所组成的熄火自动保护系统，即当炉膛内有火焰时电磁阀SV1自动打开，当炉膛内无火焰时，电磁阀SV1自动关闭，防止无火时燃气进炉膛，一旦有火源时炉膛爆炸；由燃气泄露检测开关PSL，点火器TH，点火电磁阀SV2，风门执行器ZV1和可编程序控制器PLC组成自动点火系-->统，实现点火开始时，首先由燃气泄漏检测开关PSL检测燃气管道内有无燃气泄露，如有泄漏，停止点火，无泄漏时，点火开始，执行点火程序：打开风门执行器ZV1，5分钟吹扫炉膛，然后控制程序给点火电磁阀SV2送电，开阀。同时给点火器TH送电，打火，当有火焰时，紫外线火焰检测器BE1自动打开电磁阀SV1(主阀)，转入正常燃烧，同时点火电磁阀SV2自动关闭。如点火失败，PLC自动控制点火程序，从头开始，直到点火成功为止；燃气流量FE1、风门执行器ZV1组成空气与燃气自动配风系统，当燃烧器点火后，燃气开始有流量增加时，风门开度自动增加，燃气流量减少时，空气风门的开度自动减少，空气流量与燃气流量始终成比例变化；由燃气流量FE1，入口温度TE5烟道温度TE4以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油田加热炉的全自动控制系统，其特征在于它包括一个可以实时检测炉管温度，并存储，且进行数字、棒图、实时曲线显示的可编程控制器ＰＬＣ以及设置在加热炉上的与可编程控制器ＰＬＣ连接的检测装置；所述的设置在加热炉中的检测装置如下：加热炉出口温度变送器（ＴＥ１）、设置在炉管（３）上的测温元件（５）；出口压力变送器（ＰＥ１）、出口流量变送器（ＦＥ２）、烟道温度变送器（ＴＥ４）、入口温度变送器（ＴＥ５）、炉膛炉管温度变送器（ＴＥ２）、（ＴＥ３）、火焰检测器（ＢＥ１）、燃烧器（ＢＮ）之点火器（ＴＨ１）、风门执行器（ＺＶ１）、点火电磁阀（ＳＶ２）、主电磁阀（ＳＶ１）、燃气流量变送器（ＦＥ１）；所述的出口温度变送器（ＴＥ１）、可编程控制器（ＰＬＣ）和调节阀（ＴＶ１）所组成加热炉出口温度控制回路；由火焰检测器（ＢＥ１）、电磁阀（ＳＶ１）和可编程序控制器ＰＬＣ所组成熄火自动保护系统；由燃气泄露检测开关（ＰＳＬ），点火器（ＴＨ），点火电磁阀（ＳＶ２），风门执行器（ＺＶ１）和可编程序控制器（ＰＬＣ）组成自动点火系统；由燃气流量（ＦＥ１）、风门执行器（ＺＶ１）组成空气与燃气自动配风系统；由燃气流量（ＦＥ１），入口温度（ＴＥ５）、烟道温度（ＴＥ４）以及可编程序控制器ＰＬＣ所组成的加热炉热效率自动分析系统；由炉管高温检测器，温度变送器（ＴＥ３、ＴＥ２）和可编程序控制器ＰＬＣ所组成火焰区炉管表面温度检测系统。...

【技术特征摘要】
1、一种油田加热炉的全自动控制系统，其特征在于它包括一个可以实时检测炉管温度，并存储，且进行数字、棒图、实时曲线显示的可编程控制器PLC以及设置在加热炉上的与可编程控制器PLC连接的检测装置；所述的设置在加热炉中的检测装置如下：加热炉出口温度变送器(TE1)、设置在炉管(3)上的测温元件(5)；出口压力变送器(PE1)、出口流量变送器(FE2)、烟道温度变送器(TE4)、入口温度变送器(TE5)、炉膛炉管温度变送器(TE2)、(TE3)、火焰检测器(BE1)、燃烧器(BN)之点火器(TH1)、风门执行器(ZV1)、点火电磁阀(SV2)、主电磁阀(SV1)、燃气流量变送器(FE1)；所述的出口温度变送器(TE1)、可编程控制器(PLC)和调节阀(TV1)所组成加热炉出口温度控制回路；由火焰检测器(BE1)、电磁阀(SV1)和可编程序控制器PLC所组成熄火自动保护系统；由燃气泄露检测开关(PSL)，点火器(TH)，点火电磁阀(SV2)，风门执行器(ZV1)和可编程序控制器(PLC)组成自动点火系统；由燃气流量(FE1)、风门执行器(ZV1)组成空气与燃气自动配风系统；由燃气流量(FE1)，入口温度(TE5)、烟道温度(TE4)以及可编程序控制器PLC所组成的加热炉热效率自动分析系统；由炉管高温检测器，温度变送器(TE3、TE2)和可编程序控制器PLC所组成火焰区炉管表面温度检测系统。2、如权利要求1中所述的油田加热炉的全自动控制系统，其特征在于所述的炉管(3)内壁上设有隔热保护层(4)，所述的测温元件(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永才，陈国玺，
申请(专利权)人：深圳市佳运通电子有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]