【摘要】：天然氣作為一種高效、優(yōu)質(zhì)的清潔能源。隨著我國(guó)天然氣田的逐步開(kāi)發(fā),天然氣凈化在我國(guó)天然氣工業(yè)中占有越來(lái)越重要的位置。鄂爾多斯某天然氣凈化廠建立時(shí)間較早,經(jīng)過(guò)10余年不斷提升改造,全廠能量消耗發(fā)生了諸多變化。為了準(zhǔn)確掌握該廠目前能源消耗現(xiàn)狀并提出節(jié)能降耗技術(shù)方案,本論文以該廠目前運(yùn)行參數(shù)為依據(jù),通過(guò)E-P、“三環(huán)節(jié)”以及夾點(diǎn)分析方法對(duì)各單元能量進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上提出了優(yōu)化方案。取得的主要研究成果如下:(1)首先,對(duì)天然氣凈化單元的能量利用環(huán)節(jié)進(jìn)行系統(tǒng)分析,結(jié)果表明凈化裝置產(chǎn)品氣氣質(zhì)未滿足國(guó)標(biāo)要求。為此,本論文采用Aspen HYSYS軟件模擬對(duì)該單元脫硫、脫水塔的操作參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,使得產(chǎn)品氣滿足國(guó)標(biāo)要求且達(dá)到節(jié)能目的。其次,采用夾點(diǎn)技術(shù)對(duì)凈化單元能量回收環(huán)節(jié)的換熱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了分析,該單元換熱器均換熱合理,無(wú)需再優(yōu)化。最后,由凈化單元能量轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)可知,該單元的MDEA循環(huán)泵耗電較大,通過(guò)添加變頻器進(jìn)行優(yōu)化,節(jié)能效果明顯。(2)通過(guò)硫磺回收單元過(guò)程用能分析,結(jié)果表明該單元存在能量浪費(fèi)的現(xiàn)象。采用夾點(diǎn)技術(shù)將凈化單元與硫磺回收單元進(jìn)行熱聯(lián)合優(yōu)化,優(yōu)化結(jié)果不僅提高了該單元能量的利用率,而且對(duì)其他各單元的正常運(yùn)行不會(huì)產(chǎn)生任何影響。(3)通過(guò)蒸汽系統(tǒng)能量分析,該廠蒸汽輸送管網(wǎng)損失較大且鍋爐效率低。利用導(dǎo)熱油供熱系統(tǒng)替代蒸汽供熱進(jìn)行優(yōu)化,該優(yōu)化前期投資較大,但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,節(jié)能效果及經(jīng)濟(jì)效益顯著。
【圖文】：

最低的多公用工程負(fù)荷。90 年代以后，高維平等[34]針對(duì)于換熱網(wǎng)絡(luò)存在的問(wèn)題，熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化改進(jìn)規(guī)則，并提供換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化步驟。馮霄[35]等通過(guò)對(duì)進(jìn)一步研究提網(wǎng)絡(luò)余熱的利用，進(jìn)而減少了換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的換熱器數(shù)量。目前夾點(diǎn)技術(shù)已在世界范圍內(nèi)節(jié)能成果顯著，采用該技術(shù)對(duì)新廠設(shè)計(jì)節(jié)約能耗 右，投資節(jié)省 10%左右。對(duì)老廠改造而言，通常節(jié)能 30%左右，且改造所需的投 3 年內(nèi)年即可回收全部成本[35]。1）夾點(diǎn)的形成及意義我們可以將物流熱特性在溫-焓圖上表示，當(dāng)該裝置有多股熱流（冷流）進(jìn)行換熱需把所有的熱流（冷流）合并成為一根熱（冷）復(fù)合曲線，然后將兩根曲線一起圖上表示[36-37]（如圖 1.1）。如果將圖 1.1（a）曲線Ⅱ向左平移至（b）圖位置，那Ⅰ和曲線Ⅱ會(huì)在某點(diǎn)剛好重合，此時(shí)回收的熱量 QR最大，加熱公用工程量 QH和冷工程量 QC所提供的熱量最小[38]。重合點(diǎn)即為夾點(diǎn)，此時(shí)夾點(diǎn)處是冷熱復(fù)合溫焓熱溫差最小的地方[39]。

第一章 緒論點(diǎn)的出現(xiàn)會(huì)將集成的整個(gè)換熱網(wǎng)絡(luò)分成了兩部分，，夾點(diǎn)之上部分稱為熱阱，在冷熱物流之間換熱與加熱公用工程，而夾點(diǎn)之下則相反，該部分僅有冷熱熱以及冷卻公用工程，稱為熱源[40-41]；經(jīng)能量系統(tǒng)熱平衡可知，在夾點(diǎn)處的（如圖 1.2 的 a），如果發(fā)生跨夾點(diǎn)熱量傳遞 α，則該換熱系統(tǒng)的加熱和冷卻均相應(yīng)的增加 α（見(jiàn)圖 1.2 中的 b）[42-43]。
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TE683

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本文編號(hào)：2600986