柴油发电机组水套加热系统控制改进

针对柴油发电机组水套加热系统采用人工控制,导致夜间和某些季节无效运行电能浪费极大、极端天气环境状况下不能有效保障柴油发动机组安全运行的问题,通过在水套加热系统控制回路中串联引入定时开关和温控开关,并结合运行时间和温度需求制定控制策略,精确控制了水套加热系统的开机运行时间,解决了其无效工作或极端天气环境无法工作的问题,达到了节能降耗、提升效率、减少维护的目的。

相变换热技术在水套加热炉节能改造上的应用

本文介绍了用相变换热技术改造水套加热炉的原理和方法 ,对改造前后水套加热炉的排烟温度、热效率和燃气耗量等指标进行了测试和分析 。

水套加热炉热力计算方法比较

针对采用SY/T 0535—94《火筒式加热炉热力与阻力计算方法》进行水套加热炉校核计算时,出现的随过量空气系数增加排烟温度不变、火筒出口烟温降低的问题,运用通用的燃油、燃气锅炉热力计算方法,对加热炉进行了重新校核计算。结果表明,通用热力计算法的结果与实际相符,即随过量空气系数增加,排烟温度增加、火筒出口烟温基本不变。分析发现,SY/T 0535—94中热力计算方法未考虑烟气成分对火筒辐射传热的影响,并过分夸大烟管对流传热能力,因而导致大过量空气系数时计算结果偏离实际。建议尽快出台新的水套加热炉热力计算标准,标准中应考虑烟气成分和灰垢热阻对传热的影响。

水套炉优化设计强度计算标准应用研究

在阐述锅壳锅炉与水套炉受火元件传热原理的基础上,分析了借鉴锅壳锅炉的设计理念和结构型式进行水套炉结构优化过程中存在的问题,并对现行水套炉标准体系、结构优化设计的基本思路、发展方向以及将锅壳锅炉强度计算方法纳入水套炉设计标准体系的可行性进行了论述。

水套炉受热面垢下腐蚀加速机理分析

依据金属腐蚀电化学过程相关理论的一般性原理,对水套炉受热面垢下腐蚀加速机理做了较为详细的理论分析。指出受热面结垢处与周围环境温度和热负荷的不平衡,导致形成温度差和浓度差电池,发生电化学过程使得受热面结垢处金属壁加速腐蚀。最后提出了减缓腐蚀的途径。

水套炉强化传热与结构优化设计应用

水套炉研究在强化传热技术、相变传热技术和控制技术等方面取得了很大的进步,但是在外形结构和金属耗量方面没有突破性的进展。针对水套炉应用存在的问题,结合相变传热技术,采用锅壳式锅炉的设计理念,对水套炉结构进行了优化设计。介绍了水套炉结构方面的新特性,探讨强度计算相关标准的应用。

烟气酸露点温度与水套炉受热面尾部低温腐蚀

水套炉受热面尾部烟气腐蚀和堵灰会严重影响其运行的经济性,腐蚀和堵灰的主要原因是H2SO4蒸气在低温受热面上凝结。文章分析了影响烟气酸露点温度的主要因素,概述了国内常用的几种烟气酸露点温度计算方法,应用锅炉受热面低温腐蚀理论,阐述了水套炉受热面尾部低温腐蚀机理,提出了减轻和防止受热面尾部低温腐蚀与堵灰的方法,如减少烟气中的H2O和SO3含量、控制排烟温度和提高受热面尾部金属壁温,可有效减轻和防止水套炉受热面尾部腐蚀。

对流传热强化在水套炉中的应用分析

以无功传热强化技术为基础,简要回顾了换热管传热强化的研究进展,对管内对流传热强化的应用进行了介绍。基于水套炉中换热管束的结构特性和管内介质物性,提出水套炉的换热管传热强化技术的影响因素。最后对管外传热强化进行了讨论。

水套加热炉的腐蚀分析和防腐蚀措施

文章对一台水套加热炉的腐蚀情况进行了现场调查,分析了水套加热炉发生腐蚀的原因及机理,纠正了四川天然气田生产中设计水套加热炉只考虑硫化氢腐蚀、忽略烟气中二氧化碳腐蚀的论点。为了减少腐蚀。在使用和制造方面提出了相应的建议方案。

低温气井井口水合物防止工艺探讨

目前气田水合物防止工艺应用主要集中在处理站或集气站,对于凝析气藏低温气井井口的水合物防止工艺研究较少。本文就这一现状,通过文献调研,提出运用电加热器工艺防止井口水合物产生,通过生产现状验证了电加热器工艺对本气田低温气井井口的水合物防止适用性较好。同时将电加热工艺与注醇工艺和水套炉加热工艺进行了综合比较,分析了它们在井口水合物防止工艺的优缺点。

松潘县川主寺镇液化天然气(LNG)工艺流程改造

松潘县川主寺镇LNG汽化工程,根据GB 50026—2006城镇燃气设计规范的要求,需要对场站工艺、消防等多方面进行调整。此工程采用水套加热炉工艺,与常规LNG水浴式汽化器加热工艺相比较,为满足LNG低温要求,将水套加热炉里盘管材质变为耐低温材料的0Cr18Ni9奥氏体不锈钢材料,由此提出了新的汽化方案,即在冬季通过水套炉将天然气进行加热。该方案简化了LNG汽化工艺流程,减少了锅炉等附属设施,节约了成本,同时为今后类似的工程实践提供了借鉴意义。

气田地面系统腐蚀防护技术研究

主要介绍通过建立起一套应用多种监测方式,在重点腐蚀因素区域监测气田天然气、气田水产生腐蚀的气田地面腐蚀监测系统,实现对天然气腐蚀、水系统腐蚀以及其它腐蚀系统监测评价,并制定相关腐蚀防护措施和制度。藉此研发出一种应用于气田天然气水套式加热炉的电磁阻垢一隔氧一在线腐蚀监测装置,及化学清洗剂和对应清洗工艺。合成了一种应用于天然气管道高效、环保的磷钼钒杂多酸盐氧化脱硫剂,该试剂可将H_2S一步转化为单质S,无二次污染,脱硫液易于用空气氧化再生,循环使用。

元坝气田试采工程水套加热炉温控系统优化改造

水套加热炉是元坝气田地面集输系统的重要生产设备,主要对天然气进行加热及节流,防止水合物产生。温度控制是其核心操作环节,也是确保其正常运行的根本。但在使用过程中,该设备逐渐暴露出一些问题,对气井的正常生产带来一定影响。本着安全第一、技术先进、质量可靠的原则,本文结合元坝气田水套加热炉出现的各种问题,充分考虑现场工况及工艺的实际需求,对加热炉自动温度控制系统进行优化改造,进一步降低能耗,确保元坝气田安全、平稳、高效运行。

基于API 12K规范油田间接加热炉设计选型分析

API 12K—2008《油田间接加热器》是API关于油田间接加热炉的设计规范,是API指导油田间接加热炉设计的主要规范,与我国有关常压水套炉的规范相似。加热炉是油气田主要设备之一,选择合适的炉型,对节能降耗具有重要意义。从热工参数、工艺设计参数和加热盘管规格的确定等方面,对基于API 12K建造的油田间接加热炉的有关技术问题进行了阐述与分析。通过与我国水套炉标准规范的比较,总结了油田间接加热炉设计过程中的基本要求,可为油气田开发规划和间接加热炉的设计选型提供参考。

水平管强化池沸腾传热在水套炉中的应用分析

油气集输换热设备中,更多关注的是强化对流传热的研究和应用,而对于管外强化沸腾换热关注较少。在介绍池沸腾传热相关理论一般性原理的基础上,分析了影响池沸腾传热的主要因素。通过改良换热管外表面结构型式,在换热管表面形成凹凸或多孔的结构,这种结构下沸腾传热提高了一个数量级。选择合适的外界压力能够强化管外沸腾传热,提高了管外换热系数。最后讨论了池沸腾传热计算的有关问题。

CRHJ—250型常压超导热管水套加热炉

鉴于油田目前使用的水套加热炉大都存在热效率低、排烟温度高以及有安全隐患等缺陷,研制了CRHJ-250型常压超导热管水套加热炉。这种加热炉的技术关键在于筒体按常压结构设计,采用了超导热管和波纹管强化传热材料,大幅度提高了热效率。现场试验表明,2台新型250kW常压水套加热炉运行状况良好,热效率最高达88.11％,提高热效率13.11％;运行中排烟温度稳定在139～167℃,节气率达15.73％。常压结构设计,消除了因超压而爆炸的安全隐患。

高温、高产水气井气水分离效果分析及治理

HB1井属于高温、高产水气井,由于井口温度高、产水量大,节流效应不明显,常温分离设备的工作温度偏高,难以有效分离饱和水气天然气,出站温度较高,导致外输管线积液严重,清管作业频繁,增加了操作成本。对HB1井气水分离系统存在问题进行分析,结合现场实际情况,探讨高温、高产水气井的水气分离治理措施。解决问题的关键,是分离出大部分液态水后,再进行节流,并降低分离器工作温度。可以在卧式分离器后、过滤分离器前增加一级节流,提高卧式分离器工作压力、降低下游流程压力,解决气水分离效果差的问题。卧式分离器分离出绝大部分液态水后,饱和水天然气节流效应明显,凝析出的液态水可被过滤分离器和气液聚结器分离出来。计算表明,可将出站温度控制在25℃以下,减少采出水进入输气管线,降低清管作业次数,节约生产成本。

水套炉露点腐蚀原因及防治策略

针对油田水套炉露点腐蚀现象,基于某采油厂现场采集的测试数据,确定了影响排烟温度的因素,编写了水套炉热力及露点温度计算程序。应用传热理论公式和程序计算结果,讨论了加热负荷率和过量空气系数对排烟温度的影响规律,提出了防治水套炉露点腐蚀的临界过量空气系数和临界烟管传热面积概念。研究结果表明,负荷率越低、过量空气系数越小、烟管传热面积越大,排烟温度越低。负荷率、过量空气系数、烟管传热面积这3个因素匹配得当,排烟温度才不会低于露点温度,从而避免水套炉发生露点腐蚀。临界过量空气系数和临界烟管传热面积与水套炉的设计参数及燃料特性有关,要根据具体问题有针对性地计算得出。提出的露点腐蚀防治方法理论性强且简便易行,对在实际操作中避免水套炉发生露点腐蚀有指导意义。

井站集输设备的橇装化设计及应用

随着油气田天然气工业快速发展,油气田的建设周期必须大大缩短以满足日益增长的供求关系,因此,提出井站集输设备模块化、橇装化,以能实现提前预制、提前采购,从而达到缩短气田建设周期,同时,也降低气田建设成本。

榆林和子洲气田水套加热炉的运行与管理

榆林气田南区和子洲气田使用的水套加热炉在运行过程中,逐渐暴露出腐蚀结垢严重、进加热炉单井管线布局不合理和燃烧系统缺少熄火保护等问题,造成加热炉壁厚减薄甚至穿孔、热效率降低以及安全隐患突出。针对上述问题,通过现场调研、分析日常管理漏洞,采用腐蚀监测、试剂防腐、安装隔氧除尘装置和电子除垢仪等措施,降低了加热炉在各层的腐蚀速率,使其低于国家行业标准(0.076 mm/a);对加热炉定期清洗除垢以及合理调整进加热炉单井管线,提高了加热炉的能效,可节约燃料气5%~15%;在加热炉燃烧系统中增设熄火联锁保护,预计可将炉膛熄火引发的安全事故发生概率从10^(-3)/a降低至10^(-5)/a,降低加热炉的运行风险。