【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及加热炉智能控制，具体涉及一种加热炉智能集控装置。
技术介绍
1、加热炉是油田地面站场生产过程中的关键设备之一，而油田加热炉炉效低可能会对生产和能源消耗产生多方面的不良影响，主要有以下几个方面。
2、(1)能源浪费：炉效低意味着在加热过程中未能有效地转化能源，导致能源浪费。特别是加热炉作为油田地面站场重点能耗大户，无疑会增加生产成本。
3、(2)生产效率降低：加热炉炉效低可能导致加热过程中温度升高的速度变慢，从而延长了加热时间。这会影响生产的整体效率，导致生产周期变长。
4、(3)影响生产：由于低效的加热，加热炉可能会导致温度经常达不到生产要求，尤其是在寒冷的冬天，这种情况会更加明显，这会对生产产生影响。
5、(4)温度控制不稳定：炉效低可能导致温度控制不稳定，使得加热过程中温度波动较大。这对于需要精确温度控制的生产过程来说是不利的。
6、(5)设备寿命缩短：低效的加热满足同样生产温度的情况下需要更多的热量，此时负荷一般都相对比较高，加热炉长期高负荷运行容易缩短加热炉的寿命。
7、(6)环境影响：加热炉炉效低意味着需要更多的能源消耗，浪费的能源也会对环境产生不良影响。高能耗意味着更多的能源排放，会对环境造成负面影响。
8、因此，对于油田加热炉炉效低的原因分析就显得尤为重要，只有分析出加热炉炉效低的原因，才能有针对性的解决加热炉炉效低的问题，从而能够有效的提升加热炉炉效、提升能源利用率、降低生产成本，可为油田加热炉生产领域带来明显的经济
技术实现思路
1、为解决现有技术的需求，本专利技术提出一种加热炉智能集控装置。
2、本专利技术的加热炉智能集控装置主要包括：
3、数据采集模块，用于从plc、scada系统、传感器设备、第三方系统接口等采集加热炉相关的数据。
4、数据预处理模块，用于对采集的加热炉相关数据进行预处理，如对缺失或明显异常的数据进行补全或修正。
5、数据存储模块，用于将预处理之后的数据存储到实时数据库中，以便后续分析模块使用。
6、炉效分析模块，用于基于数据存储的数据，通过对加热炉炉效相关的数据进行分析，得出加热炉炉效低的原因。
7、系统显示模块：用于展示加热炉集中监控界面，以及炉效分析、结垢分析、故障分析、产耗统计等模块的结果。
8、此外，为了进一步优化加热炉智能集控装置的功能，所述装置还包括凝管风险预警模块、结垢分析模块、故障分析模块、智能温控模块、集中监控模块、产耗统计模块、报警管理模块、报表管理模块等。其中：
9、凝管风险预警模块，用于实时监测外输油温度，当外输油温度存在凝管风险时及时预警；
10、结垢分析模块，用于周期性的分析加热炉结垢情况，并展示加热炉结垢结果；
11、故障分析模块，用于实时监测和分析加热炉故障，并展示加热炉故障结果；
12、智能温控模块，用于对加热炉的智能温度控制，保证加热炉在设定温度范围内稳定运行；
13、集中监控模块，用于集中展示该站点下所有加热炉的运行数据并可对加热炉进行控制；
14、产耗统计模块，用于对加热炉耗气或是整站的产量进行统计，并展示统计结果；
15、报警管理模块，用于查看加热炉当前正在报警或是历史报警的数据；
16、报表管理模块，用于自动生成、查看、导出加热炉报表数据。
17、更进一步的，本专利技术加热炉智能集控装置对加热炉炉效低原因分析的具体流程如下：
18、1)数据采集模块采集加热炉炉效相关的数据，如加热炉燃气流量、排烟温度、环境温度、氧含量等数据。
19、2)数据预处理模块对采集到的数据进行预处理以及进行加热炉炉效实时计算，如采集到的环境温度明显出现了异常情况下，需要结合预处理算法对环境温度进行修正，以便保障炉效分析的准确性。
20、3)数据存储模块对预处理之后的加热炉相关数据进行存储，为接下来的炉效低原因分析提供数据来源。
21、4)炉效低分析建模流程。
22、更进一步的，详细数据处理及建模分析流程如下：
23、1)实时热效率计算
24、利用公式，分别计算加热炉正、反平衡热效率，将实时数据带入公式计算,计算结果录入存储模块,为炉效低分析提供数据样本：
25、正平衡热效率：单位％；
26、其中：
27、b为燃气流量，单位m3/h；
28、qnet，v，ar为燃气收到基低位发热量，单位kj/m3；
29、do为被加热介质原油流量，单位m3/h；
30、ρo为原油在流量测定温度时的密度，单位kg/m3；
31、tout、tin为介质原油出口温度、入口温度，单位℃；
32、cout、cin为介质原油出口温度下的比热容、入口温度下的比热容，单位kj/kg·℃；
33、ci表示介质原油温度为时的比热容大小，单位kj/kg·℃；
34、为介质原油在20℃时的密度，单位kg/m3；
35、反平衡热效率：
36、其中：
37、o′2表示烟气中氧气气体体积百分比，单位％；
38、tpy、tlk分别表示排烟温度、环境温度，单位℃；
39、qe为加热炉额定热功率，单位mw；
40、q′5为未经修正的散热损失率，单位为％，可按表1取用。当加热炉额定热功率在表中范围但为非表1中数据时，用内插法确定加热炉散热损失；若超出表中范围，则按gb/t10184中相关方法确定锅炉散热损失。
41、表1
42、 额定热功率(mw) ≤2.8 4.2 7 10.5 14 29 46 <![cdata[散热损失q'<sub>5</sub>(％)]]> 2.9 2.4 1.7 1.5 1.3 1.1 0.8
43、2)状态热效率
44、状态热效率定义本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.加热炉智能集控装置，其特征在于主要包括：
2.根据权利要求1所述的加热炉智能集控装置，其特征在于，还包括凝管风险预警模块、结垢分析模块、故障分析模块、智能温控模块、集中监控模块、产耗统计模块、报警管理模块、报表管理模块；其中，
3.根据权利要求1所述的加热炉智能集控装置，其特征在于，所述炉效分析模块对加热炉炉效低原因分析的具体流程为：
4.根据权利要求3所述的加热炉智能集控装置，其特征在于，炉效低分析建模流程为：
5.根据权利要求4所述的加热炉智能集控装置，其特征在于，对点位波动率进行相关性分析的方法为，列出炉效与各影响因子的等式，分别求炉效对各个影响因子的偏导数xi为其中某个影响因子，将当前状态热效率η状下对应点位数值代入偏导数，即可得炉效对影响因子的变化率，其绝对值越大则说明该影响因子点位对炉效影响越大。
6.根据权利要求5所述的加热炉智能集控装置，其特征在于，对点位波动率s进行修正的方法为：将各点位波动率s与炉效对各点位的影响因子的偏导数绝对值相乘，即得到针对带权修正的修正波动率
【技术特征摘要】
1.加热炉智能集控装置，其特征在于主要包括：
2.根据权利要求1所述的加热炉智能集控装置，其特征在于，还包括凝管风险预警模块、结垢分析模块、故障分析模块、智能温控模块、集中监控模块、产耗统计模块、报警管理模块、报表管理模块；其中，
3.根据权利要求1所述的加热炉智能集控装置，其特征在于，所述炉效分析模块对加热炉炉效低原因分析的具体流程为：
4.根据权利要求3所述的加热炉智能集控装置，其特征在于，炉效低分析建模流程为：
5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：李必意，郭卫猛，吴中华，王亮亮，刘永才，
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：
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