超小断面切圆锅炉宽煤种适应性燃烧改造

超小断面切圆贫煤锅炉在掺烧烟煤时存在结渣严重、高温腐蚀等问题,为适应当前煤炭市场多元化及锅炉灵活性运行等需求,亟待提升其对复杂煤种掺烧的适应性。以某电厂300 MW超小断面四角切圆燃烧锅炉为研究对象,开展煤种适应性燃烧改造研究。首先,利用CFD数值模拟方法评估出锅炉原燃烧系统在掺烧烟煤时存在的燃烧问题,从而针对性地提出燃烧系统改造方案,通过增加燃烧器间距降低燃烧器区域热负荷、减小假想切圆解决火焰刷墙、增加燃尽风率实现深度空气分级等措施,拓展锅炉对煤质的适应能力;进而运用CFD数值模拟方法确定了该燃烧改造方案最佳的性能参数,预测了燃烧改造后锅炉在掺烧67%及100%低灰熔融温度烟煤下的燃烧状态,并通过工程试验验证了该燃烧改造的有效性。结果表明,燃烧改造后该300 MW超小断面四角切圆燃烧锅炉燃用煤质可由原掺烧20%烟煤到适应掺烧67%~100%低灰熔融温度烟煤,有效增强了煤种适应性。经第三方考核试验,改造后燃用设计煤工况锅炉效率提高2.25%、NO_(x)排放率降低40%~48%、炉膛未出现明显结渣及高温腐蚀问题。该燃烧改造方案为国内原设计贫煤的切圆燃烧锅炉拓展烟煤适应性提供借鉴。

胜利稠油水热裂解过程中沥青质结构特征的变化分析

为了阐明在双亲性催化剂的条件下,在250℃和280℃下稠油水热裂解反应对稠油沥青质分子结构及稠油黏度的影响,以胜利稠油为研究对象,使用C_(12)BSNi为催化剂,通过使用FT-IR和~1HNMR等手段分析水热裂解反应前后沥青质分子结构的变化。研究结果表明,稠油在250℃下发生水热裂解反应后,黏度大幅降低,降黏率可达到60.4%,但随着反应温度升高到280℃时,反应后的降黏率降至53.8%。随水热裂解反应温度从250℃升高到280℃,稠油沥青质分子平均侧链长度逐渐减小,然而芳香度不断增加,芳环数量增多,说明沥青质分子发生了自由基缩合反应,沥青质平均分子结构变大,导致降黏率相对减小;此外,沥青质分子在反应过程中发生一系列的断键反应,导致其空间位阻减小,且沥青质分子单元片层越小越容易发生堆积。通过SEM观察到,随温度升高,沥青质的孔道逐渐变大并且更加密集,但表面聚集颗粒变大。本文研究对稠油水热裂解反应操作条件的优化有重要的指导意义。

电渣重熔M2高速钢共晶碳化物控制研究

采用普通电渣重熔工艺和新型抽锭式电渣重熔工艺制备M2高速钢,研究了熔池深度与局部凝固时间等参数对高速钢铸锭共晶碳化物形貌和类型的影响。结果表明,电渣重熔工艺不改变碳化物类型,两种工艺制备的M2铸锭都存在M_6C、MC、M_2C三种类型的碳化物。抽锭式电渣重熔工艺通过有效控制电渣锭直径(D=120 mm)、熔速(11 mm/min)及熔池深度(h=50 mm),减少局部凝固时间,促进平直层片状共晶碳化物转变为离异棒状、粒状碳化物,碳化物平均晶粒尺寸小于50μm。加快冷却速度会降低组织中共晶碳化物的质量分数,同时也会降低共晶碳化物中强碳化物形成元素如W、Mo、V的含量,使更多碳化物及合金溶于基体中。

某油田锅炉腐蚀结垢原因分析及防护对策研究

某油田采油厂锅炉内壁结垢,通过对垢样、水质分析,查明了锅炉腐蚀结垢原因,并提出了防护对策.

硅酸盐颗粒材料封堵大孔道的研究

本文针对孤岛油田开发过程中由于地层非均质性严重而导致的汽窜、水窜等问题,开展了硅酸盐颗粒型堵剂封堵技术的研究,评价了≤0.8mm、0.8～1.2mm和≥1.2mm粒径范围的硅酸盐颗粒悬浮液固结体的抗压强度、渗透率等性能指标并进行了现场应用。结果表明:在相同实验条件下,粒径小的硅酸盐颗粒所形成的固结体的抗压强度高、渗透率低;所形成的固结体耐温性能良好。现场施工时,借鉴孤岛油田防砂的经验,根据储层渗透率以及地层砂粒度中值来选择硅酸盐颗粒粒径的大小及组合方式,一般采用粒径≤0.8 mm的硅酸盐颗粒悬浮液作为前置段塞,粒径0.8～1.2 mm的颗粒悬浮液作为后置段塞,共实施了8口井,现场试验证明该技术对改善注气剖面和产液剖面,提高注汽、降低油井含水效果显著。

基于时不变点状波束优化的目标距离-角度联合估计

应用频控阵式多输入多输出(FDA-MIMO)雷达实现目标距离-角度联合估计越来越受到人们的重视,利用FDA同时获得发射波束图在角度和距离的自由度。但其性能因波束图的周期性和时变性而降低。因此,该文基于时间调制和距离补偿FDA-MIMO(TMRC-FDA-MIMO)雷达的新波形合成模型,提出了一种改进的基于旋转不变技术的信号参数估计(ESPRIT)算法。最后,通过距离和角度估计的克拉默-拉奥下界和均方根误差,与固定频偏FDA-MIMO、对数频偏FDA-MIMO雷达系统和多信号分类(MUSIC)算法进行了对比,验证了所提方法的优异性能。

垦西特、超稠油降粘技术研究与现场应用

垦西油田垦71平1块及垦119块稠油成功开发,实现了垦西稠油的经济性开采,但根据试采资料分析,垦71平1块东三段原油密度为0.9931~1.0123g/cm3,平均为1.0031g/cm3;50℃时地面脱气原油粘度为9488~25248mPa?s。垦119稠油原油密度1.0722g/cm3;50℃时地面脱气原油粘度200000mPa?s。具有油藏埋藏深,原油粘度高等特点,特别是垦119块稠油,属于超稠油,在室温条件下,呈半固态形态,流动性极差。在生产开发过程中,如何实现原油顺利举升及输送,是目前开发亟待解决的一项问题。针对垦西油田特、超稠油的开发过程中遇到的油稠难题,通过开展现场工艺流程、采出液性质调研分析,对特、超稠油井进行了降粘工艺研究和优化,最终确定出适合垦西油田东三段和沙三段特、超稠油的井筒降粘工艺,为该块和其他类似区块的井筒降粘提供了参考。

不同试验规模的富氧煤粉燃烧研究进展

分析总结了不同规模燃烧试验装置上获得的富氧煤粉燃烧研究成果及进展,并对今后富氧煤粉燃烧的发展进行了展望。实验室规模研究表明,在相同O2浓度条件下O2/CO2气氛煤粉燃烧气体和颗粒温度比O2/N2气氛低,燃尽时间延长,但提高O2浓度可明显改善煤粉着火及燃烧特性。中试规模研究表明,再循环烟气比例、一、二次风O2浓度和二次风预热温度对富氧燃烧煤粉着火及火焰稳定性有重要影响。要达到与空气煤粉燃烧相匹配的燃烧与传热效果,O2/CO2气氛中O2浓度一般在27%～35%,此值主要与煤种有关。

不同空气分级模式下氨煤掺烧数值模拟

氨作为零碳燃料和良好的储氢介质,近年来引起广泛关注。未来在燃煤电厂掺烧零碳燃料是碳减排的重要途径。在空气深度分级模式下,对氨煤掺烧进行了数值模拟,讨论了煤燃烧区域不同过量空气系数α工况下炉内的温度场、组分浓度场及NO_(x)排放情况,而各工况总的过量空气系数均维持在1.2。模拟了4个燃烧工况(α=0.696、0.840、0.912、0.996)。对温度场的统计结果表明,随α降低,煤粉燃烧第1阶段的着火位置提前,但形成的高温火焰长度缩短,喷氨口附近的温度更低。在α=0.696工况下,可明显区分出煤粉火焰和氨燃烧火焰。随α提高,二者界限逐渐模糊。α降低有助于在氨燃料喷入上游形成一个较长的还原区,因此氨发生氧化反应的概率降低。但随α降低,炉内燃尽情况降低,CO排放浓度、飞灰含碳量及氨逃逸量提高。炉内NO x浓度统计结果表明,随α降低,NO_(x)排放水平显著降低。进一步对炉内H 2浓度进行统计,发现α=0.696工况下,炉内最高H 2体积分数可达2%,这意味着该工况下氨的分解反应显著增强。由于氨的消耗反应是3个总反应竞争的结果,因此分解反应的增强使氨直接参与氧化的反应减弱。而H 2生成的增加也进一步提高了NO_(x)被还原的几率,使炉内NO_(x)排放水平进一步降低。总之,在实际煤粉炉掺氨运行工况下,可通过空气深度分级的方法,调控氨燃烧区域的温度、氧气浓度,实现低NO_(x)排放。

垦西油田含硫异味气体处理剂研制及现场试验

垦西油田部分高含硫稠油热采井场周围存在难闻的恶臭气味,严重影响环境安全,影响油井正常生产和后续产能建设。通过对垦西含硫异味气体产生及转化机理分析,明确了含硫稠油热采井井场异味是由水热裂解反应生成的硫化氢、硫醇硫醚等各类硫化物导致的。硫醇硫醚的臭味阈值较低,在较低浓度下即有较大异味。针对硫化氢、硫醇硫醚等恶臭气体,研制井筒异味气体处理剂并配套相应的加药处理工艺,在满足现场条件下,实现快速高效除臭,解决影响油井生产的环境问题,现场应用取得明显效果。

高含硫化氢井作业前套管气脱硫处理工艺及效果

孤岛部分稠油区块原油含硫量高在2%以上,稠油热采过程中原油中的含硫有机成分分解。生成硫化氢气体在套管内富集,对安全生产和作业造成危害。通过开发高效脱硫剂体系,将硫化氢转化为硫磺,同时研制一套可移动式撬装脱硫处理装里,实现对套管气中硫化氢的高效吸收,使处理后套管气中硫化氢含量低于最高容许浓度,并便于对不同区块的含硫油井进行处理,以解决因硫化氢影响稠油热采井作业安全的问题。

土石坝沥青混凝土心墙接头模型试验

通过模型试验对沥青混凝土心墙底部接头结构进行研究，验证了心墙底部接头的结构形式是合理可靠的。

金属波导对电子设备电磁效应的影响

为减少电子设备中通风散热孔洞耦合的电磁干扰,采用金属波导来屏蔽孔洞.从干扰源的种类、波导长度、波导形状3方面研究金属波导对电子设备中心点处电场与屏蔽效能的影响.UWB对金属腔体的影响最大,快速HEMP对腔体的影响最小;增加矩形波导长度,有利于抑制低频段电磁干扰;圆形波导和方形波导对干扰源的抑制能力较强.研究结果能为电子设备的电磁防护提供理论参考,指导工程防护设计,具有重要的应用价值.

紊流矩阵-多极旋流组合工艺在线处理含聚污水应用试验

随着油田注聚规模扩大，采出液中聚合物浓度增加，采出液分离及污水处理的难度加大。通过利用“紊流矩阵-多极旋流组合工艺”处理油田含聚污水的现场试验，分析该工艺处理前后的水质指标，确定了现场应用的最佳絮凝剂加量，并在孤岛采油厂孤六污水处理站进行了现场中试试验，取得了明显效果。结果表明，含聚采油污水经该工艺处理后水质得到明显改善，基本达到回注标准，具有较好的经济及社会效益。

330 MW贫煤锅炉燃用100%神华烟煤数值模拟及热态调试

某电厂330 MW机组锅炉原设计煤种为平顶山贫煤,计划改烧100%神华烟煤。为提高锅炉运行的安全性和经济性,利用CFD软件对改造方案开展数值模拟计算,分析预测炉膛内的温度场、炉内结焦结渣和NO_(x)浓度排放等情况。数值计算结果表明:锅炉燃烧系统改造后,在燃用100%神华烟煤时,炉膛温度场饱满均匀,近壁处氧量相对提高,火焰温度峰值降低,NO_(x)排放大幅度降低。锅炉热态调试后,炉内未发现明显结焦情况,NO_(x)排放量为255 mg/m^(3)(标况下),飞灰含碳量小于1.40%,近水冷壁处氧量最小值为0.95%~2.01%。

稠油油藏耐高温洗油剂体系的研制及性能

基于分子模拟技术设计并合成了一种以C_(12)^(+)蒽为疏水基团、磺酸钠为亲水基团的全新结构的表面活性剂,对合成的反应条件进行优化。将合成的表面活性剂与降黏剂及助剂复配增效制得耐高温洗油剂复配体系,考察了洗油剂复配体系的耐高温性、表面张力、洗油率等,并对洗油剂复配体系的性能进行评价。实验结果表明,以三氯化铝为催化剂、硝基苯为溶剂,在反应温度70℃、反应时间8 h的条件下,表面活性剂产率可达92%。在油藏条件下1.00%(w)的洗油剂复配体系的洗油率达72%,沉降脱水率达83%;针对不同黏度的原油,0.30%(w)的复配体系降黏率均可达99%,具有优异的降黏性能和洗油性能。

蒸汽驱替稠油水热裂解改质行为的室内物理模拟

以胜利油田某稠油作为研究对象,将岩心作为多孔介质填充在岩心驱替仪中模拟地层条件,采用双亲性催化剂,研究了不同反应条件下稠油水热裂解改质行为。结果表明,在多孔介质条件下,采用直接驱替的方式,稠油降黏率达到20.8%;在多孔介质体系中加入双亲性催化剂后,采用先反应后驱替的方式,稠油黏度显著降低,在低温环境(65℃)下进行驱替的降黏率为57.9%,但在低温环境下驱替导致沥青质组分摩尔质量增大,沥青质摩尔质量由5244 g/mol增加到6690 g/mol。当反应完成后保持高温环境(265℃)时,直接用热水驱替的降黏效果更好,裂解程度更高,其降黏率最高达到96.0%。研究结果对稠油水热裂解反应在现场应用过程中的操作条件优化具有重要的指导意义。

光束腰半径对空间相干光通信外差效率的影响

外差效率是影响相干光通信的重要因素,研究中入射光为艾里斑分布,以高斯光为本振光为基础建立了外差效率模型,研究了高斯光束腰半径变化对外差效率的影响,并进行了仿真。结果表明,探测器半径和束腰半径的比值是1.53,且束腰半径和系数F的比值是0.8时,可以实现约为83.3%的最佳外差效率。光束腰半径的变化对外差效率的影响较大,随着本振高斯光束腰半径的继续增大,外差效率迅速降低,即系统性能严重下降。该研究对相干光通信技术中外差效率的研究具有重要的指导意义。

高含硫化氢井套管加药处理工艺及效果

孤岛稠油产量占孤岛油田总产量的34.9%,是该油田原油上产的主阵地。随着孤岛稠油热采规模不断扩大,注蒸汽驱井组不断增加,注汽量加大,含硫化氢油井逐渐增多,治理难度大。近四年来采油厂针对孤岛稠油区块开展稠油热采硫化氢产生机理及防治对策研究,在高含硫化氢油井实施套管滴加脱硫剂工艺试验,取得较好效果。

基于FRFT的LFM信号的检测及其参数估计

针对LFM信号的检测及参数估计等问题,先对现有的检测方法如Wigner-Ville、FRFT等进行研究,在FRFT变换的基础上提出基于预判法与FRFT变换相结合的算法。通过仿真分析,验证了该方法能有效对L F M信号的参数进行估计,同时降低了计算量。