时间： 2021-06-11    信息来源: 黑龙江省科技成果转化中心    

 项目简介：
课题针对油田加热炉生产现状，研究了油田加热炉燃烧系统的智能化控制技术。课题研制的智能控制器实现了对加热炉燃烧的全程控制，通过调节火焰大小以实现被加热介质温度自动控制，同时实现了风和燃料的自动配比，经测试燃烧效率达到99.96%，加热炉热效率达到84.84%，NOx排放量符合国家环保法规。重点研究工作包括以下几个方面：（1）针对油田加热炉天然气燃烧器控制系统进行研究，在燃料气的配比原理方面提出了引射式原理，利用两相流音速大大低于单相流，当流体从亚音速过渡到超音速时要产生强大冲击波的原理，使带压气体在管内旋转并加速，形成两相流，达到增流增压，减少燃料气及配风的始动能量需求的目的。（2）在燃烧的控制部分采用了分段式燃烧控制，并通过先进的模糊控制理论和专家自整定算法加以实现，以满足多火嘴工业加热炉对炉内温度场的均匀性和对燃烧气氛的稳定可控性的较高要求。（3）开发了基于Cygnal的高速SOC单片机技术的油田加热炉燃烧专用控制器。该控制器可以实现锅炉的自动吹扫、燃气的自动检漏、自动点火、正常运行时采用模糊控制算法进行控制。（4）项目实施中将模糊-PID复合控制器应用于燃气(油)炉的锅炉燃烧器控制器的设计中，并用单片机及其外部接口电路来实现控制。现场应用结果表明，使用这种模糊-PID复合控制器可以获得很好的控制效果。 目前，研制的燃烧器智能控制系统已经在油田相关单位获得应用，取得了很好的效果，实现了燃烧过程的高效、节能、环保，具有较大的推广应用价值。主要技术性能指标：（1） 燃烧效率在99.9%以上，加热炉热效率提高5%-10%；（2） 加热炉单位热负荷钢耗降低30%-40%；（3） 加热炉运行排烟CO在30mg/Nm3以下，NOx排放量在50mg/Nm3以下。符合有关环保法规。（4） 加热炉运行控制水平达到无人值守，安全可靠，自动记录运行情况。实际达到的指标：通过对油田加热炉智能控制器控制燃烧效果进行现场测试得出：（1） 负荷率为73.17%的情况下，空气系数为1.25，排烟温度为191oC，加热炉热效率为83.90%，在该智能控制器控制下燃烧效率为99.94%。（2） 荷率为74.02%，空气系数为1.20，排烟温度为180oC，加热炉热效率为84.84%，在该智能控制器控制下燃烧效率为99.96%。（3） 该智能控制器控制下，在加热炉平

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