基于高溫污水源熱泵系統(tǒng)的油田聯(lián)合站余熱回收研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-18 10:00
通過(guò)對(duì)聯(lián)合站實(shí)地調(diào)研,測(cè)量了聯(lián)合站來(lái)油溫度、原料油流量及脫水溫度等數(shù)據(jù),統(tǒng)計(jì)了聯(lián)合站全年的加熱負(fù)荷情況。并且分析了聯(lián)合站能源利用現(xiàn)狀,該聯(lián)合站脫水環(huán)節(jié)產(chǎn)生了大量30~40℃的含油污水,這部分污水外排造成了大量的能源浪費(fèi)。同時(shí),該聯(lián)合站加熱爐效率較低,能源利用不夠充分,導(dǎo)致了能源極大的浪費(fèi)。此外,加熱爐系統(tǒng)燃燒化石燃料,排放了大量的有害氣體,使環(huán)境惡化加劇。針對(duì)該現(xiàn)狀,本文提出利用高溫污水源熱泵系統(tǒng)代替原加熱爐系統(tǒng)加熱原料油脫水。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析表明,常規(guī)熱泵難以滿足聯(lián)合站原料油脫水溫度的要求,需要采用高溫?zé)岜。本文建立了高溫(zé)岜酶餮h(huán)方式的數(shù)學(xué)模型,編程分析了各循環(huán)方式的熱力性能,當(dāng)循環(huán)溫升小于45℃C時(shí)采用單級(jí)壓縮熱泵系統(tǒng),循環(huán)溫升大于45℃C時(shí),應(yīng)用兩級(jí)壓縮一次節(jié)流中間不完全冷卻熱泵系統(tǒng)。通過(guò)負(fù)荷側(cè)換熱過(guò)程火積耗散的分析,負(fù)荷側(cè)應(yīng)采用三臺(tái)熱泵串聯(lián)加熱方式,可實(shí)現(xiàn)能源的梯級(jí)利用,通過(guò)源側(cè)換熱過(guò)程的分析,源側(cè)宜采用三臺(tái)熱泵并聯(lián)取熱的方式,進(jìn)而確定了高溫污水源熱泵系統(tǒng)流程,明確了該系統(tǒng)的影響因素。在滿足原料油脫水溫度要求時(shí),應(yīng)適當(dāng)減小原料油溫升△ty和油水換熱器原料油出口端差△tg,適當(dāng)增大...
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題的研究背景
1.1.1 能源現(xiàn)狀
1.1.2 油田能耗及低溫余熱水現(xiàn)狀
1.2 研究的目的及意義
1.2.1 研究的目的
1.2.2 研究的意義
1.3 發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.3 存在的問(wèn)題
1.4 本文的研究?jī)?nèi)容
2 油田聯(lián)合站運(yùn)行概況及高溫?zé)岜迷?br> 2.1 油田聯(lián)合站余熱概況及實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析
2.2 原加熱爐系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題
2.2.1 原加熱爐系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀
2.2.2 存在的問(wèn)題
2.3 高溫污水源熱泵余熱回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.4 高溫?zé)岜迷?br> 2.4.1 單級(jí)壓縮熱泵系統(tǒng)
2.4.2 兩級(jí)壓縮熱泵系統(tǒng)
2.4.3 復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)
2.5 本章小結(jié)
3 高溫污水源熱泵系統(tǒng)特性分析
3.1 高溫?zé)岜醚h(huán)性能對(duì)比分析
3.2 高溫污水源熱泵系統(tǒng)流程優(yōu)化分析
3.2.1 高溫污水源熱泵系統(tǒng)換熱過(guò)程分析
3.2.2 蒸發(fā)溫度和冷凝溫度的確定
3.2.3 換熱器換熱面積計(jì)算
3.3 高溫污水源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行特性分析
3.3.1 系統(tǒng)節(jié)能性評(píng)價(jià)指標(biāo)
3.3.2 負(fù)荷側(cè)溫度參數(shù)分析
3.3.3 源側(cè)溫度參數(shù)分析
3.4 系統(tǒng)一次能源利用率與加熱爐效率對(duì)比分析
3.5 本章小結(jié)
4 高溫污水源熱泵仿真系統(tǒng)建立及模擬分析
4.1 TRNSYS軟件簡(jiǎn)介
4.2 仿真系統(tǒng)建立
4.2.1 仿真系統(tǒng)模塊組成
4.2.2 模塊的數(shù)學(xué)模型及模塊說(shuō)明
4.2.3 模塊的設(shè)置與連接
4.3 模擬結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
5 高溫污水源熱泵系統(tǒng)綜合性能分析
5.1 節(jié)能性分析
5.2 經(jīng)濟(jì)性分析
5.3 環(huán)保性分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國(guó)民福祉視角下中國(guó)能源安全問(wèn)題研究[J]. 王浩,郭曉立. 社會(huì)科學(xué)戰(zhàn)線. 2018(02)
[2]余熱回收利用的高溫?zé)岜孟到y(tǒng)混合工質(zhì)選擇研究[J]. 楊衛(wèi)衛(wèi),周福,閆飛宇,何雅玲. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2017(05)
[3]某污水源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析[J]. 史淼. 建筑熱能通風(fēng)空調(diào). 2017(03)
[4]中國(guó)減緩氣候變化評(píng)估[J]. 何建坤,陳文穎,王仲穎,劉培,溫宗國(guó),肖學(xué)智,王春峰,巢清塵,鄒驥,顧阿倫. 科學(xué)通報(bào). 2016(10)
[5]浴室余熱回收熱泵系統(tǒng)節(jié)能分析[J]. 林勤榮,李蘇瀧,羅漢新. 建筑熱能通風(fēng)空調(diào). 2016(03)
[6]用于高溫?zé)岜谜羝到y(tǒng)的幾種工質(zhì)的循環(huán)性能[J]. 劉炳伸,龔宇烈,陸振能,姚遠(yuǎn). 可再生能源. 2015(12)
[7]熱泵技術(shù)在回收油田污水余熱資源中的應(yīng)用[J]. 王冰,成慶林,孫巍. 當(dāng)代化工. 2015(08)
[8]油田加熱爐的應(yīng)用現(xiàn)狀與提效技術(shù)方向[J]. 孟嵐,趙雪峰,韋振光,談慶旬. 石油石化節(jié)能. 2015(04)
[9]三種高溫?zé)岜没旌瞎べ|(zhì)的理論研究[J]. 周福,楊衛(wèi)衛(wèi),曹興起,何雅玲. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2015(04)
[10]一種高溫?zé)岜弥评鋭┑睦碚摵蛯?shí)驗(yàn)研究[J]. 張于峰,孔令騰,于曉慧,張彥,高巖. 天津大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2016(03)
博士論文
[1]高溫?zé)岜孟到y(tǒng)性能及性能預(yù)測(cè)研究[D]. 于曉慧.天津大學(xué) 2014
碩士論文
[1]煉油廠工業(yè)余熱供暖系統(tǒng)優(yōu)化研究[D]. 孫濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]新工質(zhì)中高溫水源熱泵變工況熱力性能研究[D]. 李琳.青島理工大學(xué) 2011
[3]建筑空調(diào)系統(tǒng)混合仿真實(shí)驗(yàn)臺(tái)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[D]. 張文彬.上海交通大學(xué) 2011
[4]基于R134a常溫?zé)岜孟到y(tǒng)的中高溫?zé)岜霉べ|(zhì)的研究[D]. 張圣君.天津大學(xué) 2009
[5]地源熱泵的TRNSYS模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 胥曉旸.天津大學(xué) 2008
本文編號(hào):3721851
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題的研究背景
1.1.1 能源現(xiàn)狀
1.1.2 油田能耗及低溫余熱水現(xiàn)狀
1.2 研究的目的及意義
1.2.1 研究的目的
1.2.2 研究的意義
1.3 發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.3 存在的問(wèn)題
1.4 本文的研究?jī)?nèi)容
2 油田聯(lián)合站運(yùn)行概況及高溫?zé)岜迷?br> 2.1 油田聯(lián)合站余熱概況及實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析
2.2 原加熱爐系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題
2.2.1 原加熱爐系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀
2.2.2 存在的問(wèn)題
2.3 高溫污水源熱泵余熱回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.4 高溫?zé)岜迷?br> 2.4.1 單級(jí)壓縮熱泵系統(tǒng)
2.4.2 兩級(jí)壓縮熱泵系統(tǒng)
2.4.3 復(fù)疊式熱泵系統(tǒng)
2.5 本章小結(jié)
3 高溫污水源熱泵系統(tǒng)特性分析
3.1 高溫?zé)岜醚h(huán)性能對(duì)比分析
3.2 高溫污水源熱泵系統(tǒng)流程優(yōu)化分析
3.2.1 高溫污水源熱泵系統(tǒng)換熱過(guò)程分析
3.2.2 蒸發(fā)溫度和冷凝溫度的確定
3.2.3 換熱器換熱面積計(jì)算
3.3 高溫污水源熱泵系統(tǒng)運(yùn)行特性分析
3.3.1 系統(tǒng)節(jié)能性評(píng)價(jià)指標(biāo)
3.3.2 負(fù)荷側(cè)溫度參數(shù)分析
3.3.3 源側(cè)溫度參數(shù)分析
3.4 系統(tǒng)一次能源利用率與加熱爐效率對(duì)比分析
3.5 本章小結(jié)
4 高溫污水源熱泵仿真系統(tǒng)建立及模擬分析
4.1 TRNSYS軟件簡(jiǎn)介
4.2 仿真系統(tǒng)建立
4.2.1 仿真系統(tǒng)模塊組成
4.2.2 模塊的數(shù)學(xué)模型及模塊說(shuō)明
4.2.3 模塊的設(shè)置與連接
4.3 模擬結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
5 高溫污水源熱泵系統(tǒng)綜合性能分析
5.1 節(jié)能性分析
5.2 經(jīng)濟(jì)性分析
5.3 環(huán)保性分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國(guó)民福祉視角下中國(guó)能源安全問(wèn)題研究[J]. 王浩,郭曉立. 社會(huì)科學(xué)戰(zhàn)線. 2018(02)
[2]余熱回收利用的高溫?zé)岜孟到y(tǒng)混合工質(zhì)選擇研究[J]. 楊衛(wèi)衛(wèi),周福,閆飛宇,何雅玲. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2017(05)
[3]某污水源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析[J]. 史淼. 建筑熱能通風(fēng)空調(diào). 2017(03)
[4]中國(guó)減緩氣候變化評(píng)估[J]. 何建坤,陳文穎,王仲穎,劉培,溫宗國(guó),肖學(xué)智,王春峰,巢清塵,鄒驥,顧阿倫. 科學(xué)通報(bào). 2016(10)
[5]浴室余熱回收熱泵系統(tǒng)節(jié)能分析[J]. 林勤榮,李蘇瀧,羅漢新. 建筑熱能通風(fēng)空調(diào). 2016(03)
[6]用于高溫?zé)岜谜羝到y(tǒng)的幾種工質(zhì)的循環(huán)性能[J]. 劉炳伸,龔宇烈,陸振能,姚遠(yuǎn). 可再生能源. 2015(12)
[7]熱泵技術(shù)在回收油田污水余熱資源中的應(yīng)用[J]. 王冰,成慶林,孫巍. 當(dāng)代化工. 2015(08)
[8]油田加熱爐的應(yīng)用現(xiàn)狀與提效技術(shù)方向[J]. 孟嵐,趙雪峰,韋振光,談慶旬. 石油石化節(jié)能. 2015(04)
[9]三種高溫?zé)岜没旌瞎べ|(zhì)的理論研究[J]. 周福,楊衛(wèi)衛(wèi),曹興起,何雅玲. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2015(04)
[10]一種高溫?zé)岜弥评鋭┑睦碚摵蛯?shí)驗(yàn)研究[J]. 張于峰,孔令騰,于曉慧,張彥,高巖. 天津大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2016(03)
博士論文
[1]高溫?zé)岜孟到y(tǒng)性能及性能預(yù)測(cè)研究[D]. 于曉慧.天津大學(xué) 2014
碩士論文
[1]煉油廠工業(yè)余熱供暖系統(tǒng)優(yōu)化研究[D]. 孫濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]新工質(zhì)中高溫水源熱泵變工況熱力性能研究[D]. 李琳.青島理工大學(xué) 2011
[3]建筑空調(diào)系統(tǒng)混合仿真實(shí)驗(yàn)臺(tái)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[D]. 張文彬.上海交通大學(xué) 2011
[4]基于R134a常溫?zé)岜孟到y(tǒng)的中高溫?zé)岜霉べ|(zhì)的研究[D]. 張圣君.天津大學(xué) 2009
[5]地源熱泵的TRNSYS模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 胥曉旸.天津大學(xué) 2008
本文編號(hào):3721851
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