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摘 要: 臥式加熱爐為聯(lián)合站原油穩(wěn)定系統(tǒng)中一重要設(shè)備, 擔(dān)負(fù)著穩(wěn)定原油提留前的加熱工作, 盡管加熱爐實(shí)施了自動(dòng)化智能控制, 但由于加熱的原油為油、氣、水三項(xiàng)混合物, 原油中含氣量不穩(wěn)定, 因此加熱泵斷流時(shí)加熱爐會(huì)產(chǎn)生空燒加熱管, 使加熱管內(nèi)原油焦結(jié)的現(xiàn)象, 更嚴(yán)重時(shí)有可能引發(fā)加熱爐燒毀甚至于爆炸的重大安全事故。因此針對(duì)此種情況, 對(duì)加熱爐使用壓力變送器控制加熱爐斷流系統(tǒng)。
臥式加熱爐為聯(lián)合站原油穩(wěn)定系統(tǒng)中一重要設(shè)備, 擔(dān)負(fù)著穩(wěn)定原油提留前的加熱工作, 工作環(huán)境為高溫、高壓, 為本站重點(diǎn)安全防范設(shè)備。加熱泵擔(dān)負(fù)著原穩(wěn)塔和加熱爐之間的原油循環(huán)動(dòng)力設(shè)備。由于工作環(huán)境高溫, 當(dāng)原油含水超過(guò)0. 5% 時(shí), 會(huì)發(fā)生因水蒸氣而使泵抽空現(xiàn)象; 或者原油中含有雜質(zhì)將過(guò)濾器堵塞, 發(fā)生加熱泵供液不足斷流現(xiàn)象。加熱泵斷流后, 原油不能及時(shí)地補(bǔ)充到加熱爐的加熱管里, 空燒加熱管使加熱管內(nèi)原油產(chǎn)生焦結(jié)現(xiàn)象, 更嚴(yán)重時(shí)有可能引發(fā)加熱爐管燒毀甚至于著火爆炸的重大安全事故。
因此聯(lián)合站針對(duì)此種情況, 采用壓力變送器傳遞信號(hào)給DCS 微機(jī)控制系統(tǒng), 微機(jī)控制系統(tǒng)傳遞信號(hào)實(shí)施對(duì)加熱爐電路的控制。當(dāng)加熱泵斷流時(shí), 加熱爐自動(dòng)滅火, 有效避免了加熱泵斷流引發(fā)的加熱爐空燒現(xiàn)象, 避免了因加熱管內(nèi)原油空燒時(shí)焦結(jié), 引發(fā)的加熱爐進(jìn)、出口的壓差增加隱患, 保證了加熱爐系統(tǒng)的正常工作。
2 控制系統(tǒng)工作原理
根據(jù)本聯(lián)合站的實(shí)際生產(chǎn)情況, 采用在加熱爐進(jìn)口安裝壓力變送器來(lái)達(dá)到控制加熱爐進(jìn)出口壓差的方法, 應(yīng)對(duì)加熱泵斷流的現(xiàn)象。加熱爐內(nèi)的油流斷流的原因是: 加熱原油介質(zhì)是油、氣、水三項(xiàng)混合物,油流在經(jīng)過(guò)二、三級(jí)換熱系統(tǒng)加熱后, 部分原油伴生氣會(huì)析出, 原油中的水會(huì)氣化成水蒸氣, 使油流含氣量不穩(wěn)定, 有時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)某一時(shí)間段內(nèi)流程內(nèi)基本上全部是氣體。而往加熱爐泵油的加熱泵是轉(zhuǎn)子離心泵, 當(dāng)流程內(nèi)介質(zhì)是氣體時(shí), 加熱泵就會(huì)出現(xiàn)抽空現(xiàn)象。當(dāng)原油介質(zhì)內(nèi)雜質(zhì)較多堵塞過(guò)濾器時(shí), 也會(huì)因供液不足造成加熱泵抽空現(xiàn)象。當(dāng)加熱泵抽空時(shí), 加熱管就會(huì)產(chǎn)生空燒現(xiàn)象, 情況較輕時(shí), 易引起加熱爐盤管焦結(jié), 使加熱管內(nèi)加熱截面積減小, 加熱爐進(jìn)出口壓差增大, 給生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)行造成負(fù)面影響。嚴(yán)重時(shí)可能引起加熱管受熱變形扭曲, 甚至于產(chǎn)生加熱爐燒毀或爆炸事故。加熱泵抽空時(shí), 加熱爐進(jìn)、出口壓力均會(huì)急劇降低, 進(jìn)口壓立刻將至0.12MPa, 出口壓力可降至0. 06MPa。正常工作時(shí), 出口壓力是0. 13～0. 17MPa, 進(jìn)口壓力是0. 25～ 0.35MPa。根據(jù)這一特點(diǎn), 聯(lián)合站在加熱爐的進(jìn)口處安裝一壓力變送器, 壓力變送器將信號(hào)傳遞給微機(jī), 當(dāng)高于設(shè)定值或低于設(shè)定值時(shí), 壓力變送器傳遞信號(hào)給微機(jī)控制系統(tǒng), 微機(jī)控制加熱爐智能控制電路, 使線路處于斷開(kāi)狀態(tài), 加熱爐自動(dòng)滅火。根據(jù)這一原理, 我們將加熱爐燃燒器控制線路斷開(kāi)的高位報(bào)警點(diǎn)調(diào)至0. 35MPa, 低位報(bào)警調(diào)制0. 24MPa, 而加熱爐正常工作時(shí)壓力變送器正常的工作范圍在0. 25～0.35MPa, 正常工作時(shí)線路是閉合的。工作指示圖:
加熱爐智能配電柜的控制電路中有一個(gè)5 號(hào)線路和34 號(hào)線路是常閉合的, 當(dāng)5 和34 線路斷開(kāi)時(shí),加熱爐的控制電路將斷電, 系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)停止加熱爐的工作, 利用這一特性我們將微機(jī)控制線路引線的分別接在5 和34 接點(diǎn)上, 與智能配電柜相連接。示意圖如下:
