本文選題：錦91塊 + 注汽鍋爐�。� 參考：《東北石油大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：蒸汽驅(qū)是開采稠油油藏的重要技術(shù),而注汽鍋爐是稠油開采中的核心設(shè)備,爐管結(jié)垢是影響注汽鍋爐熱效率的主要因素,但注汽鍋爐結(jié)垢復(fù)雜以及結(jié)垢對傳熱的影響機理難以預(yù)測,完全依靠理論分析和實驗方面研究難度較大,難以掌握內(nèi)部流體傳質(zhì)和傳熱的細節(jié)。因此,基于計算流體力學(xué)軟件FLUENT和Workbench軟件對注汽鍋爐爐管結(jié)垢的傳熱影響分析進行計算分析尤為重要。本文以遼河油田錦91塊注汽鍋爐為研究對象,對其爐管所結(jié)垢的情況進行分析,輻射段爐管結(jié)垢成分多種,不同成分導(dǎo)熱系數(shù)差別較大,但常見結(jié)構(gòu)成分以碳酸鹽垢為主,附著在爐管內(nèi)壁。本文主要對輻射段的鍋爐爐管的結(jié)垢進行分析,基于工程傳熱學(xué)三種導(dǎo)熱規(guī)律基礎(chǔ),分析在爐管結(jié)垢情況下的爐管傳熱規(guī)律。綜合考慮注汽鍋爐的燃燒系統(tǒng)的特點,對爐膛的燃燒進行二維數(shù)值模擬,通過模擬結(jié)果得出爐膛內(nèi)的溫度場分布,溫度沿爐膛徑向和軸向的方向溫度變化規(guī)律。通過對爐膛爐管流固耦合換熱過程進行模擬,得到不同爐管的結(jié)垢厚度和導(dǎo)熱系數(shù)的情況下對鍋爐爐管的出口蒸汽生成質(zhì)量的變化規(guī)律,導(dǎo)熱熱系數(shù)增大,蒸汽生成量增加,反之減小;結(jié)垢厚度增大,蒸汽的生成量減小,反之增大。另外得到爐膛出口煙氣溫度隨著結(jié)垢厚度和導(dǎo)熱系數(shù)不同的變化規(guī)律,結(jié)垢厚度增加,出口溫度增加;導(dǎo)熱系數(shù)增加,出口溫度降低;對不同負荷下的注汽鍋爐進行模擬分析,得出以下結(jié)論:不同負荷下的注汽鍋爐隨著結(jié)垢厚度的增加,蒸汽生成量減小,反之增加;不同負荷下的注汽鍋爐隨著結(jié)垢厚度的增加,爐膛的出口煙氣溫度升高,反之降低;注汽量大的注汽鍋爐受結(jié)垢影響比較明顯�；诹鞴恬詈蟼鳠岬臄�(shù)值方法,通過對爐管的局部進行熱流固耦合傳熱分析,可以看出爐管在不同結(jié)垢厚度下和不同導(dǎo)熱系數(shù)下的傳熱規(guī)律:溫度從爐管外高溫空間向內(nèi)流體傳遞的過程是溫度不均勻下降的過程,溫度在管壁中傳遞較為均勻,遇到垢層,溫度迅速下降,導(dǎo)熱系數(shù)越大,溫降越均勻;結(jié)垢厚度不同,不同位置爐管的溫度傳遞規(guī)律也不同,結(jié)垢厚度越大,傳熱受導(dǎo)熱系數(shù)變化的影響越小。
[Abstract]:Steam flooding is an important technology for heavy oil reservoir exploitation, and steam injection boiler is the core equipment in heavy oil mining. The fouling of furnace tube is the main factor affecting the thermal efficiency of steam injection boiler, but the fouling of steam injection boiler is complicated and the influence mechanism of scaling on heat transfer is difficult to predict. It is difficult to grasp the difficulty in theoretical analysis and experiment, and it is difficult to master. Internal fluid mass transfer and heat transfer details. Therefore, calculation and analysis based on computational fluid dynamics software FLUENT and Workbench software on the heat transfer of boiler tube scaling in steam injection boiler are particularly important. In this paper, the research object of the steam injection boiler of Jin 91 block in Liaohe Oilfield is the analysis of the scale of the furnace tube and the scaling of the radiant section furnace tube. The thermal conductivity of different components is different, but the common structural components are mainly carbonate scale, attached to the inner wall of the furnace tube. This paper mainly analyzes the scaling of the boiler tube in the radiation section. Based on the three heat conduction rules of the engineering heat transfer, the heat transfer law of the furnace tube in the case of furnace pipe scaling is analyzed. The steam boiler is considered synthetically. The characteristics of the combustion system are two dimensional numerical simulation of the furnace combustion. Through the simulation results, the temperature distribution in the furnace chamber is obtained. The temperature changes along the radial and axial direction of the furnace. Through the simulation of the heat transfer process of the furnace tube flow and solid coupling, the thickness and thermal conductivity of the furnace tube are obtained. The change rule of the steam generation quality of the outlet of the boiler tube, the heat coefficient of heat conduction increases, the amount of steam generation increases, and vice versa, the thickness of the scale increases, the production of steam decreases and vice versa, and the temperature of the flue gas at the outlet of the furnace increases with the variation of the thickness of scaling and the coefficient of thermal conductivity, the thickness of the fouling increases and the temperature of the outlet increases. The thermal conductivity increases and the outlet temperature decreases, and the steam injection boiler under different loads is simulated and analyzed. The following conclusion is drawn: with the increase of scaling thickness, the steam generating quantity decreases and vice versa increases with the increasing thickness of the steam injection boiler under different loads, and the flue gas temperature of the furnace outlet increases with the increase of the thickness of the fouling, and the furnace flue gas temperature increases. The effect of scaling of steam injection boiler with large steam injection is more obvious. Based on the numerical method of fluid solid coupling heat transfer, the heat transfer law of the furnace tube under the different thickness and different thermal conductivity can be seen through the analysis of the heat transfer heat transfer of the furnace tube, and the passing of the temperature from the outside of the furnace tube to the inner fluid can be seen. The process is the process of uneven temperature drop, the temperature is more uniform in the tube wall, the temperature drops rapidly, the heat conduction coefficient is larger, the temperature drop is more uniform; the thickness of the scaling is different, the temperature transfer law of the furnace tubes in different positions is different, the thicker the scale is, the smaller the influence of heat transfer coefficient changes.

【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TE934.4

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本文編號：1874364