• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看

      ?

      基于熱管技術(shù)對(duì)海上平臺(tái)燃?xì)馔钙綗煔饣厥绽玫难芯?/h1>
      2014-08-07 12:02:30肖峰超
      天津科技 2014年10期
      關(guān)鍵詞:熱管余熱換熱器

      肖峰超

      (天津中海油工程設(shè)計(jì)有限公司 天津300452)

      基于熱管技術(shù)對(duì)海上平臺(tái)燃?xì)馔钙綗煔饣厥绽玫难芯?/p>

      肖峰超

      (天津中海油工程設(shè)計(jì)有限公司 天津300452)

      介紹了海上平臺(tái)燃?xì)馔钙綗煔饣厥障到y(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,主要包括利用熱管換熱器進(jìn)行煙氣換熱,使換熱后的水變成高溫的飽和蒸汽,利用飽和蒸汽對(duì)原油加熱的一種方法。該方法可以解決現(xiàn)有模式中海上管殼式原油換熱器存在的換熱系數(shù)低、易堵塞等實(shí)際技術(shù)問(wèn)題,為海上平臺(tái)余熱回收方案的選擇提供參考。

      燃?xì)馔钙?熱管技術(shù) 飽和蒸汽 余熱回收

      0 引 言

      切實(shí)增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力是解決我國(guó)能源問(wèn)題的重要途徑,也是當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)工作的一項(xiàng)迫切任務(wù)?!笆濉逼陂g,我國(guó)將繼續(xù)大力推進(jìn)節(jié)能減排工作,促進(jìn)能源資源的高效利用和循環(huán)使用。本文采用一種新的方法對(duì)海上石油平臺(tái)的燃?xì)馔钙綗煔庥酂徇M(jìn)行回收利用,即在海上采油平臺(tái)采用熱管技術(shù),利用熱管換熱器將高溫?zé)煔馀c處理合格后的水源井水進(jìn)行換熱,產(chǎn)生飽和蒸汽,注入原油流程為原油加熱。該方法可以解決現(xiàn)有模式下海上管殼式原油換熱器存在的換熱系數(shù)低、易堵塞等實(shí)際技術(shù)問(wèn)題。該技術(shù)的實(shí)現(xiàn),能有效解決實(shí)際生產(chǎn)中的問(wèn)題,也能實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目的。

      1 海上平臺(tái)煙氣回收利用現(xiàn)狀

      目前,中國(guó)海上石油平臺(tái)透平煙氣余熱回收系統(tǒng)主要是通過(guò)余熱鍋爐來(lái)加熱熱介質(zhì)油,通過(guò)熱介質(zhì)油來(lái)與原油進(jìn)行換熱,從而達(dá)到加熱原油的目的。具體的流程包括:燃?xì)馔钙桨l(fā)電機(jī)燃燒后具有一定溫度和壓力的煙氣經(jīng)過(guò)余熱鍋爐換熱后,由煙囪排出;熱介質(zhì)油經(jīng)給油泵進(jìn)入余熱鍋爐加熱,達(dá)到用戶(hù)要求溫度后,熱油輸送至原油熱換器,換熱完成后的熱介質(zhì)油則重新進(jìn)入余熱鍋爐,完成一個(gè)循環(huán);通過(guò)增加的余熱鍋爐可以代替一部分由平臺(tái)熱介質(zhì)系統(tǒng)加熱的熱介質(zhì)油。[1]

      與傳統(tǒng)的余熱回收系統(tǒng)相比較,利用熱管換熱器加熱水,使水變?yōu)轱柡驼羝?,可以避免原油熱換器受熱不均,容易堵塞和結(jié)焦的問(wèn)題,具有較好的實(shí)用價(jià)值。

      2 基于熱管技術(shù)對(duì)透平煙氣回收利用

      2.1 熱管的工作原理及特點(diǎn)

      熱管是一類(lèi)具有非常高導(dǎo)熱性能的新型傳熱元件,它利用封閉工作腔內(nèi)工質(zhì)的相變循環(huán)進(jìn)行熱量傳輸,因而具有傳輸熱量大、效率高等特點(diǎn)。典型的熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成。管的一端為蒸發(fā)段(加熱段),另一端為冷凝段(冷卻段),根據(jù)應(yīng)用需要在兩段中間可布置絕熱段。當(dāng)熱管的一端受熱時(shí)毛紉芯中的液體蒸發(fā)汽化,蒸汽在微小的壓差下流向另一端放出熱量凝結(jié)成液體,液體再沿多孔材料靠毛細(xì)力的作用流回蒸發(fā)段。如此循環(huán)不己,熱量由熱管的一端傳至另—端。

      熱管的工作原理圖如圖1:

      圖1 熱管的工作原理Fig.1 Working principle of a heat pipe

      熱管換熱器的特點(diǎn):具有極高的導(dǎo)熱性、良好的等溫性,冷熱兩側(cè)的傳熱面積可任意改變,可遠(yuǎn)距離傳熱,可控制溫度;以熱管為傳熱元件的換熱器具有傳熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、流體阻損小、有利于控制露點(diǎn)腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。

      2.2 煙氣余熱回收利用系統(tǒng)

      本文根據(jù)海上平臺(tái)生產(chǎn)現(xiàn)狀,現(xiàn)增加1臺(tái)熱管換熱器作為蒸汽發(fā)生裝置、1臺(tái)自動(dòng)相變摻熱裝置以及1套水處理裝置。高溫?zé)煔庾鳛闊峁軗Q熱器的熱源。其中水處理裝置為蒸汽發(fā)生裝置(熱管換熱器)提供合格的鍋爐用水,合格的水進(jìn)入蒸汽發(fā)生裝置產(chǎn)生高溫飽和蒸汽,高溫飽和蒸汽進(jìn)入自動(dòng)相變摻混裝置與原油進(jìn)行混摻來(lái)達(dá)到加熱原油的目的。高溫飽和蒸汽混入原油后變?yōu)樗遗c加熱后的原油混合均勻后進(jìn)入平臺(tái)原油處理的流程中。

      2.2.1 燃?xì)馔钙綑C(jī)組的相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表1

      表1 透平機(jī)組的相關(guān)參數(shù)Tab.1 Related parameters of the gas turbine

      2.2.2 水源井水的處理

      根據(jù)平臺(tái)目前的實(shí)際情況,WHPD平臺(tái)有水源井兩口,分別是 Dw1井和 Dw2井,排量分別為3,000,m3/d和 1,500,m3/d。本次項(xiàng)目選用水源井的水作為蒸汽發(fā)生裝置(熱管換熱器)的水源,需要水源井提供 12,m3/h的水。采用如下工藝處理流程處理:水源井水箱→原水泵→多介質(zhì)過(guò)濾器→保安過(guò)濾器→軟化器→軟化水泵→熱管換熱器。經(jīng)過(guò)處理后,可以產(chǎn)生10,t/h的合格鍋爐用水。

      2.2.3 熱管換熱器的選擇

      熱管換熱器可分為光管式換熱器和翅片式換熱器,綜合考慮海上平臺(tái)的實(shí)際情況。通過(guò)表 2進(jìn)行對(duì)比。

      表2 光管式熱管換熱器與翅片式換熱器參數(shù)比較Tab.2 Comparison of parameters of light-pipe type and finned type heat pipe exchangers

      通過(guò)比較可以知道,光管式熱管換熱器和翅片式熱管換熱器的重量相差并不大,尺寸及引起的壓降相差較大[2],且熱管數(shù)量也不相同。根據(jù)經(jīng)濟(jì)性、所需布置空間尺寸及對(duì)透平的影響等條件綜合考慮,優(yōu)先采用翅片式的熱管換熱器。燃?xì)馔钙讲荒艹惺芫哂泻芨弑硥旱呐艢?。[3]經(jīng)過(guò)計(jì)算后,得出煙道阻力(包含煙道閥門(mén))修正后為 441,Pa,因此煙道系統(tǒng)的總阻力為:441+1,100=1,541,Pa<2,500,Pa。

      可以得出蒸汽發(fā)生裝置(熱管換熱器)產(chǎn)生的背壓滿(mǎn)足燃?xì)馔钙竭\(yùn)行的背壓要求。

      2.2.4 熱管換熱器工藝計(jì)算

      根據(jù)海上平臺(tái)的運(yùn)行參數(shù),燃?xì)馔钙降呐艢饪跓煔饨?jīng)過(guò)熱鍋換熱器換熱后,排入大氣,具體參數(shù)如表3所示。

      2.2.5 原油摻混蒸汽加熱

      本次選用相變摻熱裝置直接進(jìn)行摻混的方式,將熱管換熱器產(chǎn)生的高溫飽和蒸汽經(jīng)蒸汽噴嘴直接摻入原油,蒸汽經(jīng)歷由高溫汽態(tài)變?yōu)檩^低溫度下液態(tài)的相變過(guò)程,釋放出大量的熱量,對(duì)原油進(jìn)行加熱和摻水以達(dá)到升溫和降粘的目。具體流程如圖2所示。

      表3 熱管換熱器的相關(guān)參數(shù)Tab.3 Parameters of the heat pipe exchanger

      圖2 相變摻熱裝置Fig.2 Flowchart of the phase change mixed device

      本次相變摻熱裝置采用臥式雙鞍座結(jié)構(gòu),鞍座采用防震結(jié)構(gòu)。根據(jù)工藝計(jì)算,單臺(tái)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷為3,500,kW,原油處理量 115,m3/h。根據(jù)現(xiàn)有管殼式原油換熱器的負(fù)荷并考慮一定的余量;加熱的原油壓力為 0.55,MPa,加熱蒸汽壓力按 0.6,MPa設(shè)計(jì),蒸汽干度按 70%計(jì),經(jīng)計(jì)算每臺(tái)所需蒸汽量為 1.53,kg/s,蒸汽入口管徑為φ159,mm。

      2.2.6 煙氣余熱回收利用系統(tǒng)的實(shí)施效果

      根據(jù)本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要求,本項(xiàng)目實(shí)施后相變摻熱裝置的入口原油溫度約為 60,℃,經(jīng)過(guò)蒸汽摻混后,可以提高溫升為 30,℃,原油出口約為 90,℃。與目前國(guó)內(nèi)油田現(xiàn)有的原油脫水過(guò)程中使用直接加熱設(shè)備和間接加熱設(shè)備相比,熱效率提高 25%~30%,工程投資節(jié)約 15%以上,運(yùn)行成本降低 5%~10%,維護(hù)修理費(fèi)用可降低90%以上。

      通過(guò)此項(xiàng)技術(shù),不僅給原油加熱,還解決了傳統(tǒng)原油熱換器受熱不均、容易堵塞和結(jié)焦的問(wèn)題,具有較好的實(shí)用價(jià)值。此外,還可以對(duì)原油特別是稠油起到降粘作用,有利于后序原油脫水處理。

      3 結(jié)論與建議

      本文通過(guò)使用熱管技術(shù),將燃?xì)馔钙脚欧诺母邷責(zé)煔獾臒崃窟M(jìn)行回收利用,不僅可以節(jié)省燃料費(fèi)用,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的,還可以解決海洋石油平臺(tái)換熱器的結(jié)焦、堵塞、熱效率低、費(fèi)用高等問(wèn)題。此外,對(duì)于燃?xì)馔钙较到y(tǒng)的余熱回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)、選型及經(jīng)濟(jì)性分析也具有一定的借鑒作用。在帶有腐蝕性的煙氣余熱回收時(shí),可以通過(guò)調(diào)整蒸發(fā)段、冷凝段的傳熱面積來(lái)調(diào)整熱管管壁溫度,使熱管盡可能避開(kāi)最大的腐蝕區(qū)域。

      對(duì)于熱管換熱器排出的 250,℃左右的中低溫?zé)煔猓乱徊綄⒗^續(xù)研究回收利用,可以研究用來(lái)加熱回注水,以達(dá)到加熱地層的目的。

      [1]高國(guó)權(quán). 熱站裝置設(shè)計(jì)指南[Z]. 天津:中海石油海洋工程設(shè)計(jì)公司機(jī)電部,2000:178-188.

      [2]錢(qián)頌文. 換熱器設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002:91-92.

      [3]美國(guó)雪夫龍公司. 海上油氣工程設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)[M].邱建勇,譯. 北京:中國(guó)海洋石油總公司,1992:114-117.

      Recovery of Turbine Exhaust for Offshore Platforms based on Heat Pipe Exchanger Technology

      XIAO Fengchao
      (CNOOC Tianjin Engineering Design Corp. Ltd.,Tianjin 300452,China)

      The paper introduced a design method of turbine fuel gas recovery system for offshore platforms,which includes the using of a heat pipe exchanger for the turbine fuel gas. After heat exchanging,saturated vapor was generated and then used to heat the crude oil. This method is able to solve real technical problems of low heat-transfer coefficient and jamming for the shell type heat exchangers and may provide a reference for waste heat recovery in offshore platforms.

      gas turbine;heat pipe technology;saturated steam;waste heat recovery

      TE58

      A

      1006-8945(2014)10-0035-03

      2014-09-09

      猜你喜歡
      熱管余熱換熱器
      ASM-600油站換熱器的國(guó)產(chǎn)化改進(jìn)
      能源工程(2021年3期)2021-08-05 07:26:14
      銅冶煉多段余熱三級(jí)疊加高效利用實(shí)踐
      翅片管式換熱器的傳熱研究進(jìn)展
      制冷(2019年2期)2019-12-09 08:10:36
      導(dǎo)熱冠軍——熱管(下)
      導(dǎo)熱冠軍——熱管(上)
      310S全焊式板殼型換熱器的焊接
      焊接(2016年10期)2016-02-27 13:05:35
      U型換熱管試壓胎具設(shè)計(jì)
      關(guān)心下一代 余熱寫(xiě)春秋
      大直徑重疊式浮頭式換熱器的制造
      低溫與特氣(2014年4期)2014-03-20 13:36:49
      接力式重力熱管的傳熱性能

      香港 | 从江县| 古田县| 寿阳县| 明溪县| 于田县| 阆中市| 洞头县| 焦作市| 廉江市| 沁阳市| 库尔勒市| 甘孜| 浏阳市| 巍山| 安溪县| 忻城县| 上思县| 威信县| 盐边县| 璧山县| 登封市| 社会| 庆元县| 铜山县| 许昌县| 武汉市| 佛坪县| 凉城县| 林周县| 商洛市| 湖南省| 西城区| 台东县| 西华县| 东乌珠穆沁旗| 桦甸市| 宁化县| 屯门区| 长宁区| 湖北省|