在役聯(lián)合站集輸系統(tǒng)主體設(shè)備節(jié)能降耗改進方法研究

【摘要】：本文的研究對象是中原油田采油三廠明一聯(lián)合站的節(jié)能，針對中原油田在役聯(lián)合站的原油特點及站內(nèi)設(shè)備運行實際，分析原油分離流程，提出流程及相關(guān)的改進策略，然后根據(jù)該聯(lián)合站能耗組成，以站內(nèi)生產(chǎn)設(shè)備為主線，分析原油分離工藝設(shè)備效率，保證輸出合格的含水達標原油和合格的含油污水；隨之，對聯(lián)合站主要耗電、耗氣設(shè)備進行節(jié)能分析。 分析聯(lián)合站脫水系統(tǒng)的兩段式原油脫水系統(tǒng)和三段式原油脫水系統(tǒng)工藝流程，給出了兩類流程的適應條件，研究密閉流程的節(jié)能效果，提出了密閉流程改進技術(shù)；從理論的角度對原油的油水分離分離溫度進行了分析，并結(jié)合中原油田聯(lián)合站的實際情況，對原油的油水分離溫度進行了合理的計算，得出科學合理的原油油水分離溫度；最后，結(jié)合油田聯(lián)合站流程實際，從原油破乳劑的角度，分析了合理選擇破乳劑的節(jié)能效果，提出破乳劑在高含水原油處理中的節(jié)能地位。 對油氣水重力式分離設(shè)備中的液滴進行了動力學和運動學的分析，研究其內(nèi)在規(guī)律，提出分布粒徑和粒級效率的概念，分析了粒級效率與分離效率之間的聯(lián)系與區(qū)別；基于粒徑分布模型、粒級效率和臨界粒徑等概念，提出了重力式油水分離設(shè)備的效率計算模型；通過得到的效率模型，詳盡地分析了影響分離效率的主要因素，對在役聯(lián)合站的油水界面控制，結(jié)合現(xiàn)場原油及三相分離設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，設(shè)計了油水界面機械控制裝置方案。 研究游離水分離及原油電脫水的相關(guān)規(guī)律，提出加速原油分離的具體措施；其次，采用機理分析法建立了油水分離過程的游離水脫出器沉降段與電脫水器脫水段的動態(tài)數(shù)學模型，結(jié)合油田聯(lián)合站的生產(chǎn)實際，采用線性化方法簡化模型，并用四階—龍格庫塔法對其求解，得出結(jié)論驗證了模型的正確性，揭示原油油水分離系統(tǒng)的內(nèi)在關(guān)系。 在輸油離心泵節(jié)能方面，提出離心泵節(jié)能的措施，其中電解拋光與變速節(jié)能對離心泵的節(jié)能有很明顯的效果，并做了現(xiàn)場測試，得出測試數(shù)據(jù)，作出了比較。隨后，對聯(lián)合站內(nèi)的輸油離心泵100KY100—200進行了運行回歸模型的建立、驗證、優(yōu)化分析以及應用，得到該泵的優(yōu)化運行點(Q~*，H~*，I~*，η~*)，證明用測試工況點的方法對泵進行運行回歸模型建立具有可行性，有一定的適用經(jīng)濟價值。 文章最后對在役加熱爐進行熱工計算，得出計算模型，對其進行熱工反平衡效率測算，通過比較影響熱效率的幾個因素得出結(jié)論：當使用燃料確定時，加熱爐的熱效率主要取決于排煙溫度。降低排煙溫度是提高加熱爐熱效率的最有效的途徑；結(jié)合熱工測算，定量地找出現(xiàn)場運行的加熱爐低效率的具體原因，從控制合理的過量空氣系數(shù)α的角度，得出科學而適用的提高加熱爐效率的具體措施；通過在河南油田的現(xiàn)場調(diào)研，提出熱管節(jié)能技術(shù)，介紹了熱管原理及其特性，提出原油加熱爐熱管余熱回收系統(tǒng)技術(shù)方案。 【關(guān)鍵詞】：節(jié)能 效率 優(yōu)化 游離水 電脫水 回歸模型 反平衡效率
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：TE89
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 課題來源、研究的目的及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 國外的相關(guān)研究11-12
• 1.2.2 國內(nèi)的相關(guān)研究12-14
• 1.3 研究目標、研究內(nèi)容14-16
• 1.3.1 研究目標14
• 1.3.2 研究的主要內(nèi)容14-16
• 1.4 研究方案16-18
• 1.4.1 關(guān)鍵問題16
• 1.4.2 研究的主要思路16
• 1.4.3 研究的創(chuàng)新點16-18
• 2 中原油田明一聯(lián)合站原油油水分離工藝流程節(jié)能措施及分析18-29
• 2.1 明一聯(lián)合站原油脫水系統(tǒng)工藝流程18-21
• 2.1.1 兩段式原油脫水系統(tǒng)18-19
• 2.1.2 原油脫水工藝流程分析19-21
• 2.2 明一聯(lián)合站原油油水分離系統(tǒng)節(jié)能措施21-28
• 2.2.1 聯(lián)合站無罐無泵密閉處理流程節(jié)能22-23
• 2.2.2 采取合理的原油油水分離溫度利于聯(lián)合站節(jié)能23-26
• 2.2.3 原油破乳濟的合理選擇26-28
• 2.3 本章小結(jié)28-29
• 3 高效三相分離器分離效率研究29-48
• 3.1 高效三相分離器工作原理及結(jié)構(gòu)29-31
• 3.1.1 三相分離器工作原理及結(jié)構(gòu)29-30
• 3.1.2 三相分離器工作過程30-31
• 3.1.3 明一聯(lián)合站三相分離器運行現(xiàn)狀31
• 3.2 三相分離器分離效率計算模型31-40
• 3.2.1 分離過程中的液滴動力學分析31-36
• 3.2.2 三相分離器效率計算模型36-40
• 3.3 三相分離器效率計算模型的定性應用分析40-43
• 3.3.1 粒徑分布對分離效果的影響40
• 3.3.2 臨界粒徑對分離效果的影響40-41
• 3.3.3 聚結(jié)填料對分離效果的影響41-42
• 3.3.4 油水界面狀態(tài)對分離效果的影響42-43
• 3.3.5 油水界面高度對分離效果的影響43
• 3.4 中原油田明一聯(lián)合站三相分離器油水界面機械控制裝置系統(tǒng)改進方案設(shè)計43-47
• 3.4.1 油水界面控制系統(tǒng)設(shè)計的必要性43-44
• 3.4.2 油水界面控制系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)44
• 3.4.3 液面調(diào)節(jié)器的原理及功能44-45
• 3.4.4 三相分離器油水界面控制系統(tǒng)改進設(shè)計45-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 4 聯(lián)合站原油油水分離系統(tǒng)動態(tài)模型建立及分析48-68
• 4.1 原油脫水理論48-58
• 4.1.1 原油脫水的重要性48-50
• 4.1.2 原油脫水的基本方法50-53
• 4.1.3 原油游離水脫水機理53-56
• 4.1.4 原油電脫水機理56-58
• 4.2 原油油水分離過程中的變量分析58-59
• 4.3 中原油田明一聯(lián)合站油水分離動態(tài)模型建立及分析驗證59-67
• 4.3.1 聯(lián)合站油水分離系統(tǒng)動態(tài)數(shù)學模型建立59-64
• 4.3.2 油水分離動態(tài)數(shù)學模型分析及驗證64-67
• 4.4 本章小結(jié)67-68
• 5 在役聯(lián)合站輸油離心泵節(jié)能運行參數(shù)優(yōu)化68-89
• 5.1 離心泵節(jié)能優(yōu)化基本理論68-76
• 5.1.1 離心泵的性能曲線68-72
• 5.1.2 離心泵的比例定律與相似拋曲線72-73
• 5.1.3 離心泵的切割定律與切割拋物線73-74
• 5.1.4 離心泵效率74-76
• 5.2 中原油田明一聯(lián)合站輸油離心泵的節(jié)能改進76-84
• 5.2.1 在役輸油離心泵的節(jié)能改造措施76-77
• 5.2.2 在役輸油離心泵的節(jié)能改進設(shè)計77-84
• 5.3 輸油離心泵的運行回歸模型建立及參數(shù)優(yōu)化84-88
• 5.3.1 離心泵運行參數(shù)回歸模型建立84-87
• 5.3.2 離心泵運行參數(shù)優(yōu)化分析87
• 5.3.3 中原油田明一聯(lián)合站輸油離心泵最優(yōu)工況點的確定87-88
• 5.4 本章小結(jié)88-89
• 6 在役聯(lián)合站燃氣水套加熱爐節(jié)能研究89-101
• 6.1 燃氣水套加熱爐的工作原理89
• 6.2 燃氣水套加熱爐熱工計算89-94
• 6.2.1 燃氣水套加熱爐燃燒熱力計算模型90-92
• 6.2.2 燃氣水套加熱爐運行效率測算實例92-94
• 6.3 燃氣水套加熱爐運行效率影響因素分析94-98
• 6.3.1 影響燃氣水套加熱爐效率的因素94-96
• 6.3.2 提高水套加熱爐效率主要措施96-98
• 6.4 中原油田明一聯(lián)合站燃氣水套加熱爐熱管節(jié)能方法與技術(shù)98-100
• 6.4.1 熱管原理及特性98
• 6.4.2 原油加熱爐熱管余熱回收系統(tǒng)技術(shù)方案98-100
• 6.5 本章小結(jié)100-101
• 7 研究結(jié)論與展望101-104
• 7.1 研究結(jié)論101-102
• 7.2 論文創(chuàng)新點102
• 7.3 需要進一步研究的課題102-104
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研情況104-105
• 致謝105-106
• 參考文獻106-110
• 附錄110-113

您可以在本站搜索以下學術(shù)論文文獻來了解更多相關(guān)內(nèi)容

基于DSP控制的原油脫水電源的研究    宋玉忠

濮城油田油氣集輸處理系統(tǒng)優(yōu)化改造    李華山

特高含水期單管通球不加熱集油工藝適應性研究    李朋

泵裝置調(diào)節(jié)與節(jié)能分析    張玉臻

淺談離心泵的調(diào)速及節(jié)能效果    陳慶春,王文江,高桂風,袁紅,趙建華,張漪芳

三相分離器分離油氣水效果分析及對策淺談    王軍

提高加熱爐熱效率及防止露點腐蝕的措施    范冬梅

重力式油水分離設(shè)備流動特性研究    陸耀軍,薛敦松

重力式油水分離設(shè)備的分離特性研究    陸耀軍,王軍,張慶珍

三相分離器的液位計設(shè)置    陳建軍,晉永革

加熱爐熱效率的影響因素及對策    譚寧,李根先,周紅梅,郭曉群

采油廠燃氣加熱爐能量衡算數(shù)學模型及應用    張亞明

高效四相分離器的研制與應用    董培林,曹學文

提高簡配站注汽鍋爐助燃空氣溫度技術(shù)    劉建橋;魏新春;高月瀅;彭健;

離心式塑料泵的設(shè)計與試制    郭自杰;任儉;景思睿;

半開式葉輪自吸泵設(shè)計方法研究    儀群;

淺述泵站電壓質(zhì)量    沈培坤

水泵汽蝕危害及防護    錢毓寧

交流伺服電動機數(shù)值分析    張建華,楊鵬

潛水污水泵葉片漸開線型線設(shè)計    何希杰;張立坤;

軸流式油氣混輸泵葉片的三維建模    馬希金;曲鑫;肖興均;

基音周期檢測ACF算法及MATLAB仿真    肖正安;

基于Matlab的雷達信號處理系統(tǒng)仿真    竇林濤;程健慶;李素民;

基于能量回收再利用的液壓挖掘機回轉(zhuǎn)系統(tǒng)節(jié)能研究    姜繼海;于斌;于安才;沈偉;

氣動位置伺服系統(tǒng)的建模與仿真    惠偉安;路波;

帶有高速開關(guān)閥的先導式電/氣比例閥仿真分析    姚蘅;王濤;范偉;彭光正;

基于MATLAB的電力系統(tǒng)穩(wěn)定器和靜止無功補償器對電力傳輸穩(wěn)定性的仿真    孫晉超;劉凱;

“一調(diào)、一控、一用”確保水質(zhì)達標    李剛;

SMA彈簧—軸承滾動隔震輸電塔的地震反應分析    蔡錦榮;劉樹堂;

基于MATLAB的電力系統(tǒng)優(yōu)化及仿真    安英會;高新強;

油井產(chǎn)出液不加熱不加壓集輸可行性的數(shù)值分析    劉俊龍;楊棕景;張偉;閆月娥;崔海清;

電弧爐電極調(diào)節(jié)器性能對電網(wǎng)電壓波動影響的仿真研究    呂曉東;劉小河;

一種新型聚結(jié)填料的流動特性模擬    倪玲英;曲險峰;劉曉成;祝威;尹兆娟;

新型控制棒水力驅(qū)動系統(tǒng)研究    賀克羽

核動力裝置參數(shù)優(yōu)化設(shè)計    賀士晶

振蕩流熱管換熱器換熱性能及其在干燥系統(tǒng)中的應用研究    柴本銀

負載口獨立電液比例方向閥控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究    劉英杰

斬波串級調(diào)速系統(tǒng)自抗擾控制策略研究    姜萍

納米流體擴容型脈動熱管的傳熱研究    曹濱斌

聯(lián)合站集輸系統(tǒng)最優(yōu)控制律研究    劉合

氫同位素低溫精餾動態(tài)過程模擬研究    羅祎青

基于復雜性理論的創(chuàng)新系統(tǒng)理論及應用研究    任錦鸞

船舶航行的智能自適應控制研究    孟浩

基于模糊-PID算法的柴油機調(diào)速控制策略設(shè)計與研究    孫立晶

水聲換能器壓力補償與拖體設(shè)計方法研究    高明全

并聯(lián)型三相三線制有源電力濾波器的仿真研究    許明

基于粗糙集的車輛超載自動檢測方法研究    呂望

管式加熱爐冗余調(diào)爐決策支持系統(tǒng)    李志國

基于AOS的幀同步與鏈路建立技術(shù)的研究    李帥

管式加熱爐優(yōu)化控制策略與仿真研究    丁小冬

工業(yè)35T/H循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)建模與仿真研究    于小騫

基于經(jīng)驗模態(tài)分解的語音端點檢測算法研究    趙明

影響煤氣脫硫活塞式壓縮機排氣量的機理研究及其改造    陳勇

環(huán)狀摻水集輸工藝模擬試驗裝置研制與應用    魏立新;王志華;劉揚;司明林;王錦秀;

用差示掃描量熱法確定原油的含蠟量    李鴻英,黃啟玉,張帆,張勁軍

用差壓新方法確定模型環(huán)道蠟沉積厚度    蔡均猛,張國忠

國內(nèi)外含蠟原油管輸工藝的現(xiàn)狀和新進展    陳李斌

大慶高寒地區(qū)不加熱集油技術(shù)回顧與展望    胡博仲，李昌連，宋承毅

高臺子油田油氣集輸系統(tǒng)調(diào)整改造    楊淑琴,呂麗麗,趙連河,孫洪雙,李明杰

特高含水期油井常溫輸送新途徑    喬晶鵬,梁志武,樊文杰,關(guān)彬,孫立波

朝陽溝油田地面工程優(yōu)化調(diào)整改造    田晶,孫春芬,龍從會,劉峰,丁波

輸油泵的節(jié)能技術(shù)改造    程曉春,劉會軍,劉殿魁,世哲學,周鑫,胡偉

國內(nèi)外原油管道技術(shù)發(fā)展綜述    劉智慧;

基于智能計算的油田地面管網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)研究    魏立新

多相混輸技術(shù)的研究及其應用    劉定智

電脫水器垮電場原因分析及解決措施    馬健偉

基于DSP的實時監(jiān)測系統(tǒng)研究    于珍珠

基于DSP的潛油螺桿泵變頻控制技術(shù)的實現(xiàn)    王磊

基于DSP的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究    彭超

油田原油電脫水自動化改造方案設(shè)計    周彬

矩形波交流原油脫水電源的優(yōu)化設(shè)計    趙磊

基于DSP的高頻脈沖原油電脫水供電裝置設(shè)計    曹書強

宋芳屯油田低溫集輸工藝參數(shù)優(yōu)化研究    王志華

基于PLC的矩形波交流原油脫水電源的研究    劉倩倩

供熱能耗與供熱鍋爐的空氣過量系數(shù)關(guān)系    王文宇,丁立群,董珊,李九如,劉波

重力式油水分離設(shè)備整流構(gòu)件的模擬實驗優(yōu)選研究    陸耀軍,潘玉琦,薛敦松

重力式油水分離設(shè)備入口構(gòu)件的模擬實驗優(yōu)選    陸耀軍，潘玉琦，薛敦松

水平管中油氣水三相流動實驗研究    章龍江,包杰

水力旋流法處理油田含油污水的理論與實踐    劉恪賢;

重力式油水分離設(shè)備中影響液滴運動的因素    陸耀軍;潘玉琦;薛敦松;

重力式油水分離設(shè)備的主要分離模型及分析    陸耀軍;潘玉琦;薛敦松;

重力式油水分離設(shè)備內(nèi)流場的PIV技術(shù)測試    陸耀軍,潘玉琦,薛敦松

重力式油水分離設(shè)備流動特性的停留時間分布測試    陸耀軍,潘玉琦,薛敦松

火筒式加熱爐應用熱管技術(shù)現(xiàn)場試驗    陳磊,李增銳,宮克勤,劉曉燕