煤化工变换装置中压蒸汽过热器壳体开裂分析

对煤化工变换装置中压蒸汽过热器壳体进行检验,发现长110 mm、呈树枝状横向穿透裂纹。通过外壁超声相控阵检测、磁粉检测、硬度测定、化学成分分析、金相组织分析等检测方法分析裂纹成因。确定热应力集中、碱液局部浓缩引起的碱应力腐蚀是形成裂纹的主要原因。提出针对性结构设计、日常操作建议,其结果为同类、同工艺设备运行提供参考依据。

苯乙烯装置蒸汽过热炉节能改造案例分析

随着国家节能减排政策的推进,燃料气脱硫措施日益普及,使得进一步降低加热炉排烟温度、提升整体热效率成为可能。文章提出的苯乙烯装置蒸汽过热炉节能改造方案,利用原装置蒸汽过热炉对流段的预留空间,结合装置工艺流程,通过在蒸汽过热炉锅炉水预热段增加炉管,增大给锅炉水和烟气的传热面积,同时降低锅炉水进料温度,来降低蒸汽过热炉排烟温度,进一步回收烟气中的余热;降低锅炉水进料温度则通过设置第二预热器实现,即利用锅炉水加热凝液汽提塔的工艺凝液进料,工艺凝液温度的提高还可以降低混合器的注入蒸汽消耗。以某30万吨/年苯乙烯装置为例,与常规烟气余热回收方法比较,本节能改造方案投资可降低约2/3,静态投资回收期约22.5个月,对同类苯乙烯装置具有重要的参考意义。

煤化工装置中的蒸汽过热器开裂问题研究

针对煤化工装置中的蒸汽过热器壳体开裂问题展开分析,探讨设备运行中出现裂纹的成因。通过磁粉检测、硬度测定、化学成分分析,发现裂纹主要由设备热应力集中和碱液局部浓缩引发的碱应力腐蚀所致。基于检测结果,提出设备设计优化和操作改进建议,以提升同类设备的运行安全性和可靠性。

WNS微过热蒸汽锅炉的设计与优化

针对WNS微过热蒸汽锅炉运行中存在的问题,通过改变过热器受热面的结构型式、调整过热器的布置位置、增加外置式汽水分离装置、采用饱和蒸汽调温等措施,确保锅炉过热蒸汽温度达到设计值。

锅炉过热器蒸汽侧氧化膜的应力状态分析

火电机组锅炉过热器蒸汽侧氧化膜在机组变工况时可能发生开裂甚至脱落,对受热面安全性构成严重威胁。以超临界锅炉T91过热器管材为研究对象,在考虑温度对金属和氧化膜热膨胀系数影响的基础上,采用多层空心圆柱体模型,对3种不同工况下机组停炉过程中蒸汽侧氧化膜的稳态应力进行数值计算和分析。通过对各应力分量以及Mises等效应力进行分析,阐明了蒸汽侧氧化膜2种可能的开裂模式,同时得出了停炉过程中变工况后的负荷相同时蒸汽温度过低或者变工况后的蒸汽温度一定而负荷过低都可能导致氧化膜因等效应力过大而开裂甚至脱落的结论。

肯基亚克盐上稠油油藏优选注过热蒸汽开发方式研究

哈萨克斯坦肯基亚克油田盐上稠油油藏具有埋藏浅、物性好、非均质性强、原油黏度高、边水较活跃等特点。经过40多年衰竭式开采,由于边水突进,导致油井高含水,但采出程度很低,油田长期处于低速、低效开发状态。针对这一问题,进行了热水驱、聚合物驱、饱和蒸汽驱、过热蒸汽驱的室内物理模拟和数值模拟对比研究。结果表明,盐上油藏中侏罗统油层采用300℃过热蒸汽驱油效率最高,平均达到88.2%,数值模拟研究其开发指标预测采出程度最高达到47.46%,显示注过热蒸汽适合该油藏储层特征,是当前开采状态的最佳开发方式。

过热汽温的非线性广义预测控制与优化

针对锅炉过热汽温被控对象大惯性、时变性和非线性等特点,提出了一种基于神经网络前馈补偿的在线自适应非线性预测控制算法.采用高阶惯性环节加神经网络补偿的混合非线性模型作为预测模型代替传统的可控自回归积分滑动平均(CARIMA)模型,并在此基础上推导出非线性广义预测控制(GPC)算法的控制规律,通过仿真实验得到典型工况下的最佳预估长度和控制长度,拟合出其与锅炉负荷的非线性关系.结果表明:该控制算法对于某些非线性被控对象具有良好的跟踪品质;在锅炉降负荷实验中,能有效克服对象参数和结构的时变,具有一定工程实用价值.

玉米过热蒸汽薄层干燥数学模型

在自行设计的过热蒸汽干燥试验台上进行了各种工况下玉米的薄层干燥试验,用数理统计中优化的方法,建立了薄层干燥方程,用来定量地描述玉米过热蒸汽干燥规律。结果表明,尽管过热蒸汽和热风为不同的干燥介质,薄层干燥方程仍可用与热风干燥相同的方法来建立。对所建立的薄层干燥模型进行了试验验证,证明了模型的正确性。

真空过热蒸汽干燥木材的水分迁移特性

摘 要 对真空下过热蒸汽和常压下空气干燥木材时的水分迁移特性做了对比性实验研究,在同一温度水平下,真空过热蒸汽干燥木材的水分迁移速率明显高于常压空气的速率,且随蒸汽过热度和真空度的提高,木材中水分迁移速率加快。文中分析指出:常压空气干燥时,水分通过边界层依靠扩散,而真空过热蒸汽干燥依靠内外蒸汽压差,其传质阻力可以忽略,故干燥速率快。

某船用锅炉过热器蒸汽与烟气传热流动数值模拟

对某船用锅炉过热器内部蒸汽与外部烟气的湍流流动、传热进行了整体的三维数值模拟。针对该船用锅炉过热器的结构特点,应用Gambit专业软件对其进行三维几何建模和网格划分。应用Fluent软件进行数值模拟,得出蒸汽流场的静压分布规律、流量分配规律、热负荷分布规律和过热器管壁温度场的分布规律。模拟结果与过热器的实际运行工况符合较好。对船用锅炉过热器的结构设计有重要的参考价值。

电厂过热汽温控制系统的改进及其PID鲁棒整定

根据某300MW火电机组锅炉过热器的结构特点,对原有的过热汽温控制系统结构进行了改进,改进后的控制系统能够减小过热蒸汽混合前两侧温度的偏差,从而减小过热器出口温度的波动,同时有利于锅炉的安全运行。考虑到汽温对象在负荷变化过程中的不确定性,引入了鲁棒性指标,并采用遗传算法寻优对PID控制器的参数进行了整定,实际运行结果显示了改进后控制系统的实用性。

高温高压过热蒸汽疏水阀消声减振研究

针对国内某公司的蒸汽疏水阀在高温高压过热蒸汽工况下产生的强振动高噪声问题,采用有限元法模拟高工况下蒸汽疏水阀内二维非定常湍流激振特性,基于时均化的流场计算和大涡模拟两种方法,模拟分析过热蒸汽疏水阀及管道产生湍流旋涡的主要因素,研究找出产生振动和噪声的流场诱因。根据频谱特性、噪声产生机理及节流降压原理,研究设计了低振动低噪声蒸汽疏水阀的节流降压消声器,并进行频谱分析,其消声量试验结果与理论分析相吻合,为设计出具有消声减振且性能优良的蒸汽疏水阀提供了可靠依据。

注过热蒸气井筒物性参数计算综合数学模型

把过热蒸气理解为过热蒸气压力下的干饱和蒸气,经过恒压吸热过程温度升高至该过热蒸气的温度的蒸气,根据饱和蒸气运用传热学、热力学及流体流动理论,建立井筒中过热蒸气流动和热量传递的综合数学模型,可以较为精确计算稠油热采井注过热蒸气沿程参数变化规律.对哈萨克斯坦肯基亚克盐上油田试验区注入井井筒的温度、压力和过热度分布及井筒的热损失进行计算,与实测结果对比,平均误差均不超过3.17%,表明模型的计算精度较高.

优化壁温计算模型及其在电站锅炉壁温在线监测中的应用

针对电站锅炉壁温在线监测以及炉内汽温和壁温计算的要求,对电站锅炉过热器和再热器炉内汽温和壁温的计算方法进行了优化,提出了炉内汽温和壁温的分段计算模型,对该计算模型涉及的辐射因数、角系数、辐射穿透率、沿炉膛宽度的偏差系数和沿屏高度的偏差系数进行了详细研究,并通过数值模拟对沿炉膛宽度的偏差系数和沿屏高度的偏差系数进行了优化和修正.结果表明:该模型可对锅炉过热器和再热器受热面各点温度进行实时计算,能满足电站锅炉壁温在线监测的要求.

肯基亚克油田盐上边水稠油油藏开发方式转换研究

哈萨克斯坦肯基亚克油田盐上边水稠油油藏经过多年衰竭式开采,边水突进,导致油井含水率高,产量低,采出程度低,亟待转换开发方式。为此,开展了热水驱、聚合物驱、饱和蒸汽驱、过热蒸汽驱的室内物理模拟和数值模拟对比研究。结果表明,对盐上油藏中侏罗统油层采用300℃(过热度为50℃)过热蒸汽开发效果最好,驱油效率最高可达到91.7%,对其开发指标进行数值模拟,预测采出程度最高可达47.96%。过热蒸汽吞吐现场先导试验也取得了显著的效果,单轮次吞吐平均单井增油量为1700t,平均含水率下降了13.6%。可见,过热蒸汽驱是适合该油藏储层特征和当前油藏状态的最佳开发方式。

木材真空-过热蒸汽干燥的预热特性

在真空状态下 ,分别对过热蒸汽和空气为干燥介质时木材干燥预热阶段进行对比试验 ,探讨了木材在真空 -过热蒸汽干燥中预热阶段的工艺特性。结果表明 :过热蒸汽干燥的预热阶段进行得非常迅速 。

基于H_∞理论的状态变量控制在主蒸汽温度控制中的应用

基于 H∞ 理论的控制器用于大惯性大滞后控制对象时具有较好的鲁棒性 ,但是控制器的阶次较高限制了其应用。为解决此问题提出一种基于 H∞ 理论的低阶状态变量控制方案 ,将大惯性大滞后对象等效成多容的惯性环节 ,然后利用最优 Hankel范数近似降价方法将降阶误差处理为附加的模型误差 ,在此基础上设计了无静差的状态反馈控制 ;针对部分状态不可测的问题 ,设计了鲁棒性较强的状态观测器 ;状态反馈和观测器都通过闭环鲁棒性条件设计得到。现场的实际运行表明 ,这种方法是可行的。图 5参

超临界直流锅炉汽温优化控制策略的设计研究

针对超临界600MW直流锅炉过热汽温波动较大的问题,提出在一级喷水过热减温控制中应用两个串联的超前/滞后环节。分析了实际控制方案与原设计方案的不同之处,通过现场投运后的结果,验证了控制策略的可行性。该方法极大地改善了过热汽温的控制品质,提高了机组运行的经济性。为今后同类型系统设计、调试提供了借鉴。

过热汽温控制系统的典型控制策略及DCS实现

对可应用于过热汽温控制系统中的变参数控制、自校正—Ｓｍｉｔｈ预估控制、模糊控制、状态变量—ＰＩＤ控制等几种典型控制策略进行了简要介绍和分析，并给出了它们的分散控制系统实现方法。仿真研究和工程实践都证明：这些典型控制策略有利于克服过热汽温对象的大惯性、大迟延特性，能取得优于常规ＰＩＤ串级控制系统的控制品质。

1000MW超超临界机组回热抽汽过热度多种利用形式的热力学分析

针对1 000 MW超超临界机组抽汽过热度过高的问题,分析了一级外置式蒸汽冷却器(简称外冷器)系统和二级外冷器系统的节能效果,并与小汽轮机相对内效率分别为85%和90%的回热式小汽轮机系统的节能效果进行了比较,同时分析了不同负荷条件下蒸汽过热度多种利用形式的节能效果.结果表明:在额定负荷工况(THA工况)下,回热式小汽轮机系统的节能效果始终优于外冷器系统;回热式小汽轮机系统的节能效果随着其相对内效率的提高而提升,外冷器系统的节能效果随着级数的增加而提升;负荷降低时,外冷器系统的节能效果有所改善,回热式小汽轮机系统的节能效果有所下降;负荷降低至50%THA工况时,两级外冷器系统与回热式小汽轮机系统的节能效果相当.