一、油田注汽锅炉恒压供油系统概述 油田注汽锅炉是稠油热采中的关键设备,将它产生的高温高压饱和蒸汽强制送入地质油层,因油层开发,油层能量衰减,补充油层能量,更为重要的是降低稠油粘度,实现蒸汽热区采油。其燃烧系统常以渣油和天然气为燃料。锅炉出口蒸汽干度是否达标(85%)与燃烧状况直接相关,而燃烧状况与送风量、供水流量、渣油流量、蒸汽雾化压力息息相关。供油压力偏高时,渣油不能充分燃烧,冒黑烟或炉膛过热对炉衬破坏性大,以至引起锅炉爆管安全事故,供油压力偏低时,出口蒸汽干度不达标。所以,锅炉经济运行要求供油压力稳定,经验数据是稳定是1.0-1.2Mpa。最初采用供油泵打回流方式,手动控制供油压力,这种压力压力波动范围大,全速运转不节能,后采用电动阀或气动阀控制回流构成自控制,这种方式解决了压力自控,但渣油粘度大,阀需定期清洗,控制复杂。九十年代初引进变频技术,在供油泵出口安装压力变送器,通过PID调节,输出信号控制变频器,构成变频调速恒压供油系统。
二、系统方案介绍
供油系统选用TLB稠油泵,压力变送器E+H,测量范围0-2.5MPa,输出4-20mA,变频器型号为:EV2000-4T0110P,电机参数:电压380V,额定电流24.8A,转速970r/min,极对数P=3。供油泵电机采用双电源供电,工频和变频靠转换开关切换。主回路是三相动力线由ZK空气开关引出后,一路进变频器R.S.T端子,U.V.W引出端经交流接触器1KM后接到电机上,另一路径交流接触器2KM后连到电机上,转换开关SK执2,ZK合→按起动按钮→JS线圈通电→JS1闭合自锁、JS2闭合、JS3闭合→1KM主令开关合→1KM辅助触点闭合→变频FWD与COM接通变频运行,指标灯亮。按停止按钮→JS失电→JS2断开变频减速运行,JS4延时断开→1KM失电变频停运,系统详细原理图请见图1。
变频频率控制:当转换开关执自动位置,1-2、3-4接通,P24 →压力变送器(+)→压力变送器(-)→CCI →GND →COM形成4-20mADC输入回路,经内置PID调节,自动控制频率。当转换开关执手动位置,5-6、7-8接通,从CCI端子输入0-10V DC电压,靠电位计手动调节频率。(自动/手动转换时需改变频率设定信号参数)。

图一:EV2000 PID闭环系统原理图
点击此处查看全部新闻图片
说明:
1、JS1、JS2、JS3是时间继电器JS辅助常开触点,JS4是延时断开的常开触点。
2、1-2、3-4、5-6、7-8是转换开关的四对触点,1-2、3-4通,5-6、7-8开,变频器自动调节频率,1-2、3-4开5-6、7-8通靠电位计手动调节频率。
3、1HA、1TA安装在变频控制柜面板上的起动、停止按钮、2HA、2TA安装在泵房隔爆操作柱上的起动、停止按钮。
三、 参数设置
系统参数请见表1
表1 主要参数设置
功能代码 | 参数意义 | 设定值 | 备注 |
*F00 | 运行频率设定方式 | 3 | 模拟电流4-20mA |
F02 | 运行命令选择 | 1 | FWD与COM控制 |
F04 | 最大输 出频率 | 50 | |
F05 | 基本运行频率 | 50 | |
F06 | 最大输出电压 | 380 | |
*F07 | V/F曲线模式 | 0 | 线性电压/频率模式 |
*F08 | 手动转矩提升 | 4.0 | |
F09 | 加速时间1 | 20 | |
F10 | 减速时间1 | 20 | |
F11 | 上限频率 | 50 | |
F12 | 下限频率 | 15 | |
*F13 | 最小模拟输入量 | 2 | 与4-20mA 对应 |
F14 | 最小输入模拟量对应频率 | 0 | |
F15 | 最大模拟输入量 | 10 | |
F16 | 最大模拟输入量对应频率 | 50 | |
F18 | 电机过载保护方式 | 1 | |
F19 | 电机过载保护系数 | 105 | |
F20 | 功能块(21-45)选择 | 1 | |
F21 | 启动运行方式 | 0 | |
*F29 | 载波频率调节 | 1 | 出厂设定为6 |
F30 | 停机方式 | 0 | |
F44 | 自动节能运行 | 1 | |
F100 | 闭环控制功能选择 | 1 | 选择闭环控制功能 |
F101 | 给定量通道选择 | 0 | 面板给定 |
*F102 | 给定量数字设定 | 5.84V | 设定压力1.2MPa |
F103 | 反馈通道选择 | 2 | 电流输入4-20mA |
F104 | 反馈偏置电压 | 0.0V | |
*F105 | 反馈偏置极性 | 0 | |
*F106 | 反馈增益 | 125 | |
*F107 | 反馈量极性 | 0 | |
F111 | 比例增益P | 48 | |
F112 | 积分时间Ti | 26 | |
F113 | 采样周期T | 0.1S | |
F148 | 电机额定电压 | 380 | |
F149 | 电机额定电流 | 24.8 | |
F150 | 额定转速 | 970 | |
F151 | 额定功率 | 11 | |