在役联合站集输系统主体设备节能降耗改进方法研究

【摘要】：本文的研究对象是中原油田采油三厂明一联合站的节能，针对中原油田在役联合站的原油特点及站内设备运行实际，分析原油分离流程，提出流程及相关的改进策略，然后根据该联合站能耗组成，以站内生产设备为主线，分析原油分离工艺设备效率，保证输出合格的含水达标原油和合格的含油污水；随之，对联合站主要耗电、耗气设备进行节能分析。 分析联合站脱水系统的两段式原油脱水系统和三段式原油脱水系统工艺流程，给出了两类流程的适应条件，研究密闭流程的节能效果，提出了密闭流程改进技术；从理论的角度对原油的油水分离分离温度进行了分析，并结合中原油田联合站的实际情况，对原油的油水分离温度进行了合理的计算，得出科学合理的原油油水分离温度；最后，结合油田联合站流程实际，从原油破乳剂的角度，分析了合理选择破乳剂的节能效果，提出破乳剂在高含水原油处理中的节能地位。 对油气水重力式分离设备中的液滴进行了动力学和运动学的分析，研究其内在规律，提出分布粒径和粒级效率的概念，分析了粒级效率与分离效率之间的联系与区别；基于粒径分布模型、粒级效率和临界粒径等概念，提出了重力式油水分离设备的效率计算模型；通过得到的效率模型，详尽地分析了影响分离效率的主要因素，对在役联合站的油水界面控制，结合现场原油及三相分离设备基础数据，设计了油水界面机械控制装置方案。 研究游离水分离及原油电脱水的相关规律，提出加速原油分离的具体措施；其次，采用机理分析法建立了油水分离过程的游离水脱出器沉降段与电脱水器脱水段的动态数学模型，结合油田联合站的生产实际，采用线性化方法简化模型，并用四阶—龙格库塔法对其求解，得出结论验证了模型的正确性，揭示原油油水分离系统的内在关系。 在输油离心泵节能方面，提出离心泵节能的措施，其中电解抛光与变速节能对离心泵的节能有很明显的效果，并做了现场测试，得出测试数据，作出了比较。随后，对联合站内的输油离心泵100KY100—200进行了运行回归模型的建立、验证、优化分析以及应用，得到该泵的优化运行点(Q~*，H~*，I~*，η~*)，证明用测试工况点的方法对泵进行运行回归模型建立具有可行性，有一定的适用经济价值。 文章最后对在役加热炉进行热工计算，得出计算模型，对其进行热工反平衡效率测算，通过比较影响热效率的几个因素得出结论：当使用燃料确定时，加热炉的热效率主要取决于排烟温度。降低排烟温度是提高加热炉热效率的最有效的途径；结合热工测算，定量地找出现场运行的加热炉低效率的具体原因，从控制合理的过量空气系数α的角度，得出科学而适用的提高加热炉效率的具体措施；通过在河南油田的现场调研，提出热管节能技术，介绍了热管原理及其特性，提出原油加热炉热管余热回收系统技术方案。 【关键词】：节能 效率 优化 游离水 电脱水 回归模型 反平衡效率
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TE89
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 课题来源、研究的目的及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.2.1 国外的相关研究11-12
• 1.2.2 国内的相关研究12-14
• 1.3 研究目标、研究内容14-16
• 1.3.1 研究目标14
• 1.3.2 研究的主要内容14-16
• 1.4 研究方案16-18
• 1.4.1 关键问题16
• 1.4.2 研究的主要思路16
• 1.4.3 研究的创新点16-18
• 2 中原油田明一联合站原油油水分离工艺流程节能措施及分析18-29
• 2.1 明一联合站原油脱水系统工艺流程18-21
• 2.1.1 两段式原油脱水系统18-19
• 2.1.2 原油脱水工艺流程分析19-21
• 2.2 明一联合站原油油水分离系统节能措施21-28
• 2.2.1 联合站无罐无泵密闭处理流程节能22-23
• 2.2.2 采取合理的原油油水分离温度利于联合站节能23-26
• 2.2.3 原油破乳济的合理选择26-28
• 2.3 本章小结28-29
• 3 高效三相分离器分离效率研究29-48
• 3.1 高效三相分离器工作原理及结构29-31
• 3.1.1 三相分离器工作原理及结构29-30
• 3.1.2 三相分离器工作过程30-31
• 3.1.3 明一联合站三相分离器运行现状31
• 3.2 三相分离器分离效率计算模型31-40
• 3.2.1 分离过程中的液滴动力学分析31-36
• 3.2.2 三相分离器效率计算模型36-40
• 3.3 三相分离器效率计算模型的定性应用分析40-43
• 3.3.1 粒径分布对分离效果的影响40
• 3.3.2 临界粒径对分离效果的影响40-41
• 3.3.3 聚结填料对分离效果的影响41-42
• 3.3.4 油水界面状态对分离效果的影响42-43
• 3.3.5 油水界面高度对分离效果的影响43
• 3.4 中原油田明一联合站三相分离器油水界面机械控制装置系统改进方案设计43-47
• 3.4.1 油水界面控制系统设计的必要性43-44
• 3.4.2 油水界面控制系统设计基础数据44
• 3.4.3 液面调节器的原理及功能44-45
• 3.4.4 三相分离器油水界面控制系统改进设计45-47
• 3.5 本章小结47-48
• 4 联合站原油油水分离系统动态模型建立及分析48-68
• 4.1 原油脱水理论48-58
• 4.1.1 原油脱水的重要性48-50
• 4.1.2 原油脱水的基本方法50-53
• 4.1.3 原油游离水脱水机理53-56
• 4.1.4 原油电脱水机理56-58
• 4.2 原油油水分离过程中的变量分析58-59
• 4.3 中原油田明一联合站油水分离动态模型建立及分析验证59-67
• 4.3.1 联合站油水分离系统动态数学模型建立59-64
• 4.3.2 油水分离动态数学模型分析及验证64-67
• 4.4 本章小结67-68
• 5 在役联合站输油离心泵节能运行参数优化68-89
• 5.1 离心泵节能优化基本理论68-76
• 5.1.1 离心泵的性能曲线68-72
• 5.1.2 离心泵的比例定律与相似抛曲线72-73
• 5.1.3 离心泵的切割定律与切割抛物线73-74
• 5.1.4 离心泵效率74-76
• 5.2 中原油田明一联合站输油离心泵的节能改进76-84
• 5.2.1 在役输油离心泵的节能改造措施76-77
• 5.2.2 在役输油离心泵的节能改进设计77-84
• 5.3 输油离心泵的运行回归模型建立及参数优化84-88
• 5.3.1 离心泵运行参数回归模型建立84-87
• 5.3.2 离心泵运行参数优化分析87
• 5.3.3 中原油田明一联合站输油离心泵最优工况点的确定87-88
• 5.4 本章小结88-89
• 6 在役联合站燃气水套加热炉节能研究89-101
• 6.1 燃气水套加热炉的工作原理89
• 6.2 燃气水套加热炉热工计算89-94
• 6.2.1 燃气水套加热炉燃烧热力计算模型90-92
• 6.2.2 燃气水套加热炉运行效率测算实例92-94
• 6.3 燃气水套加热炉运行效率影响因素分析94-98
• 6.3.1 影响燃气水套加热炉效率的因素94-96
• 6.3.2 提高水套加热炉效率主要措施96-98
• 6.4 中原油田明一联合站燃气水套加热炉热管节能方法与技术98-100
• 6.4.1 热管原理及特性98
• 6.4.2 原油加热炉热管余热回收系统技术方案98-100
• 6.5 本章小结100-101
• 7 研究结论与展望101-104
• 7.1 研究结论101-102
• 7.2 论文创新点102
• 7.3 需要进一步研究的课题102-104
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研情况104-105
• 致谢105-106
• 参考文献106-110
• 附录110-113

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

基于DSP控制的原油脱水电源的研究    宋玉忠

濮城油田油气集输处理系统优化改造    李华山

特高含水期单管通球不加热集油工艺适应性研究    李朋

泵装置调节与节能分析    张玉臻

浅谈离心泵的调速及节能效果    陈庆春,王文江,高桂风,袁红,赵建华,张漪芳

三相分离器分离油气水效果分析及对策浅谈    王军

提高加热炉热效率及防止露点腐蚀的措施    范冬梅

重力式油水分离设备流动特性研究    陆耀军,薛敦松

重力式油水分离设备的分离特性研究    陆耀军,王军,张庆珍

三相分离器的液位计设置    陈建军,晋永革

加热炉热效率的影响因素及对策    谭宁,李根先,周红梅,郭晓群

采油厂燃气加热炉能量衡算数学模型及应用    张亚明

高效四相分离器的研制与应用    董培林,曹学文

提高简配站注汽锅炉助燃空气温度技术    刘建桥;魏新春;高月滢;彭健;

离心式塑料泵的设计与试制    郭自杰;任俭;景思睿;

半开式叶轮自吸泵设计方法研究    仪群;

浅述泵站电压质量    沈培坤

水泵汽蚀危害及防护    钱毓宁

交流伺服电动机数值分析    张建华,杨鹏

潜水污水泵叶片渐开线型线设计    何希杰;张立坤;

轴流式油气混输泵叶片的三维建模    马希金;曲鑫;肖兴均;

基音周期检测ACF算法及MATLAB仿真    肖正安;

基于Matlab的雷达信号处理系统仿真    窦林涛;程健庆;李素民;

基于能量回收再利用的液压挖掘机回转系统节能研究    姜继海;于斌;于安才;沈伟;

气动位置伺服系统的建模与仿真    惠伟安;路波;

带有高速开关阀的先导式电/气比例阀仿真分析    姚蘅;王涛;范伟;彭光正;

基于MATLAB的电力系统稳定器和静止无功补偿器对电力传输稳定性的仿真    孙晋超;刘凯;

“一调、一控、一用”确保水质达标    李刚;

SMA弹簧—轴承滚动隔震输电塔的地震反应分析    蔡锦荣;刘树堂;

基于MATLAB的电力系统优化及仿真    安英会;高新强;

油井产出液不加热不加压集输可行性的数值分析    刘俊龙;杨棕景;张伟;闫月娥;崔海清;

电弧炉电极调节器性能对电网电压波动影响的仿真研究    吕晓东;刘小河;

一种新型聚结填料的流动特性模拟    倪玲英;曲险峰;刘晓成;祝威;尹兆娟;

新型控制棒水力驱动系统研究    贺克羽

核动力装置参数优化设计    贺士晶

振荡流热管换热器换热性能及其在干燥系统中的应用研究    柴本银

负载口独立电液比例方向阀控制系统关键技术研究    刘英杰

斩波串级调速系统自抗扰控制策略研究    姜萍

纳米流体扩容型脉动热管的传热研究    曹滨斌

联合站集输系统最优控制律研究    刘合

氢同位素低温精馏动态过程模拟研究    罗祎青

基于复杂性理论的创新系统理论及应用研究    任锦鸾

船舶航行的智能自适应控制研究    孟浩

基于模糊-PID算法的柴油机调速控制策略设计与研究    孙立晶

水声换能器压力补偿与拖体设计方法研究    高明全

并联型三相三线制有源电力滤波器的仿真研究    许明

基于粗糙集的车辆超载自动检测方法研究    吕望

管式加热炉冗余调炉决策支持系统    李志国

基于AOS的帧同步与链路建立技术的研究    李帅

管式加热炉优化控制策略与仿真研究    丁小冬

工业35T/H循环流化床锅炉燃烧系统建模与仿真研究    于小骞

基于经验模态分解的语音端点检测算法研究    赵明

影响煤气脱硫活塞式压缩机排气量的机理研究及其改造    陈勇

环状掺水集输工艺模拟试验装置研制与应用    魏立新;王志华;刘扬;司明林;王锦秀;

用差示扫描量热法确定原油的含蜡量    李鸿英,黄启玉,张帆,张劲军

用差压新方法确定模型环道蜡沉积厚度    蔡均猛,张国忠

国内外含蜡原油管输工艺的现状和新进展    陈李斌

大庆高寒地区不加热集油技术回顾与展望    胡博仲，李昌连，宋承毅

高台子油田油气集输系统调整改造    杨淑琴,吕丽丽,赵连河,孙洪双,李明杰

特高含水期油井常温输送新途径    乔晶鹏,梁志武,樊文杰,关彬,孙立波

朝阳沟油田地面工程优化调整改造    田晶,孙春芬,龙从会,刘峰,丁波

输油泵的节能技术改造    程晓春,刘会军,刘殿魁,世哲学,周鑫,胡伟

国内外原油管道技术发展综述    刘智慧;

基于智能计算的油田地面管网优化技术研究    魏立新

多相混输技术的研究及其应用    刘定智

电脱水器垮电场原因分析及解决措施    马健伟

基于DSP的实时监测系统研究    于珍珠

基于DSP的潜油螺杆泵变频控制技术的实现    王磊

基于DSP的高速数据采集系统的研究    彭超

油田原油电脱水自动化改造方案设计    周彬

矩形波交流原油脱水电源的优化设计    赵磊

基于DSP的高频脉冲原油电脱水供电装置设计    曹书强

宋芳屯油田低温集输工艺参数优化研究    王志华

基于PLC的矩形波交流原油脱水电源的研究    刘倩倩

供热能耗与供热锅炉的空气过量系数关系    王文宇,丁立群,董珊,李九如,刘波

重力式油水分离设备整流构件的模拟实验优选研究    陆耀军,潘玉琦,薛敦松

重力式油水分离设备入口构件的模拟实验优选    陆耀军，潘玉琦，薛敦松

水平管中油气水三相流动实验研究    章龙江,包杰

水力旋流法处理油田含油污水的理论与实践    刘恪贤;

重力式油水分离设备中影响液滴运动的因素    陆耀军;潘玉琦;薛敦松;

重力式油水分离设备的主要分离模型及分析    陆耀军;潘玉琦;薛敦松;

重力式油水分离设备内流场的PIV技术测试    陆耀军,潘玉琦,薛敦松

重力式油水分离设备流动特性的停留时间分布测试    陆耀军,潘玉琦,薛敦松

火筒式加热炉应用热管技术现场试验    陈磊,李增锐,宫克勤,刘晓燕