摘 要: 臥式加熱爐為聯(lián)合站原油穩(wěn)定系統(tǒng)中一重要設備, 擔負著穩(wěn)定原油提留前的加熱工作, 盡管加熱爐實施了自動化智能控制, 但由于加熱的原油為油、氣、水三項混合物, 原油中含氣量不穩(wěn)定, 因此加熱泵斷流時加熱爐會產(chǎn)生空燒加熱管, 使加熱管內(nèi)原油焦結(jié)的現(xiàn)象, 更嚴重時有可能引發(fā)加熱爐燒毀甚至于爆炸的重大安全事故。因此針對此種情況, 對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)中一重要設備, 擔負著穩(wěn)定原油提留前的加熱工作, 工作環(huán)境為高溫、高壓, 為本站重點安全防范設備。加熱泵擔負著原穩(wěn)塔和加熱爐之間的原油循環(huán)動力設備。由于工作環(huán)境高溫, 當原油含水超過0. 5% 時, 會發(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, 原油不能及時地補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, 更嚴重時有可能引發(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)合站針對此種情況, 采用壓力變送器傳遞信號給DCS 微機控制系統(tǒng), 微機控制系統(tǒng)傳遞信號實施對加熱爐電路的控制。當加熱泵斷流時, 加熱爐自動滅火, 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)原油空燒時焦結(jié), 引發(fā)的加熱爐進、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)合站的實際生產(chǎn)情況, 采用在加熱爐進口安裝壓力變送器來達到控制加熱爐進出口壓差的方法, 應對加熱泵斷流的現(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、水三項混合物,油流在經(jīng)過二、三級換熱系統(tǒng)加熱后, 部分原油伴生氣會析出, 原油中的水會氣化成水蒸氣, 使油流含氣量不穩(wěn)定, 有時可能會出現(xiàn)某一時間段內(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, 當流程內(nèi)介質(zhì)是氣體時, 加熱泵就會出現(xiàn)抽空現(xiàn)象。當原油介質(zhì)內(nèi)雜質(zhì)較多堵塞過濾器時, 也會因供液不足造成加熱泵抽空現(xiàn)象。當加熱泵抽空時, 加熱管就會產(chǎn)生空燒現(xiàn)象, 情況較輕時, 易引起加熱爐盤管焦結(jié), 使加熱管內(nèi)加熱截面積減小, 加熱爐進出口壓差增大, 給生產(chǎn)設備的正常運行造成負面影響。嚴重時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, 加熱爐進、出口壓力均會急劇降低, 進口壓立刻將至0.12MPa, 出口壓力可降至0. 06MPa。正常工作時, 出口壓力是0. 13～0. 17MPa, 進口壓力是0. 25～ 0.35MPa。根據(jù)這一特點, 聯(lián)合站在加熱爐的進口處安裝一壓力變送器, 壓力變送器將信號傳遞給微機, 當高于設定值或低于設定值時, 壓力變送器傳遞信號給微機控制系統(tǒng), 微機控制加熱爐智能控制電路, 使線路處于斷開狀態(tài), 加熱爐自動滅火。根據(jù)這一原理, 我們將加熱爐燃燒器控制線路斷開的高位報警點調(diào)至0. 35MPa, 低位報警調(diào)制0. 24MPa, 而加熱爐正常工作時壓力變送器正常的工作范圍在0. 25～0.35MPa, 正常工作時線路是閉合的。工作指示圖:
加熱爐智能配電柜的控制電路中有一個5 號線路和34 號線路是常閉合的, 當5 和34 線路斷開時,加熱爐的控制電路將斷電, 系統(tǒng)將會自動停止加熱爐的工作, 利用這一特性我們將微機控制線路引線的分別接在5 和34 接點上, 與智能配電柜相連接。示意圖如下:
