一种热式气液流量测量技术的仿真与研究

依据能量守恒原理和流量测量原理,提出了一种新型热式气液质量流量的测量方法,并基于方法设计了相应的热式气液质量流量计.对其进行数值模拟,研究了流量计在不同流速下的温度分布情况,分析和比较了不同流速下的导热杆上下端温度传感器的温差值,获得了适用的量程值.最后,对流体管内湍流换热过程进行分析,并对测量方法进行了测量精度的定量分析,分析结果显示其测量精度可达到98%,符合工程应用要求.计算结果为该热式气液质量流量计的设计、优化、定型提供了重要的参考依据.     

轻烃回收装置数据挖掘及生产优化

以控制制冷量提高液烃收率为目标,将膨胀机进口温度、出口温度及膨胀机进出口温差作为响应值,膨胀机转速、喷嘴压力、膨胀比、膨胀机进出口压差、原料气流量、原料气压力等8个工艺参数则构成影响响应值的主要变量。通过对某轻烃回收装置进行生产数据挖掘,提出了优化该装置制冷系统的生产指导方案。生产试验表明,按该方案生产,可提高液烃收率5％以上。     

水煤浆气化装置水洗过程的建模与优化

煤气化技术的发展不仅提高了煤炭的高效清洁综合利用,同时也减小了煤直接燃烧造成的环境污染.煤气化过程的建模与优化具有十分重要的现实意义.本文基于化工分离技术,建立了水煤浆气化装置水洗过程的模型,并实现了流程模拟.模拟结果与实际工业过程数据相符,模型具有一定的精度.通过灵敏度分析,考察了变换冷凝液的流量和温度,水洗塔出口压力,进口粗合成气的温度、压力、负荷等关键操作参数对出口合成气水汽比的影响.分析结果表明,合成气中的水汽比随着变换冷凝液流量的增加而减小,温度的升高而增加;进口粗合成气对水汽比的大小影响较大,流量越大、温度越高,则水汽比越大;而水洗塔出口压力对水汽比的影响较小,随着压力增加水汽比有一定的减小.根据灵敏度分析的结果,对水煤浆气化装置进行了工艺操作参数的优化,提高了合成气中的水汽比,使之更利于后续工段的生产.     

德士古水煤浆气化过程模拟

以神东长焰煤为反应原料,采用Aspen Plus流程模拟软件,选择反应平衡模型并应用Gibbs自由能最小化方法对水煤浆气化工艺过程进行了流程模拟,并将模拟数据与工业数据进行了对比,表明模型基本正确。以此模型分析了水煤浆浓度、氧煤比和压力对合成气组成、温度以及有效气流量的影响。结果表明,水煤浆浓度和氧煤比是影响出口合成气的主要因素,在气化炉不超温的情况下应尽量提高水煤浆的浓度以提高煤的利用率,针对不同的化工过程确定了氧煤比的适宜范围为0.84~1.05,压力对气化过程则基本没有影响。同时分析了碳洗塔压力和冷凝液流量对合成气水气比的影响,由于压力一般不多做调节,则冷凝液流量成为影响水气比的主要因素,适当降低冷凝液流量可以提高合成气的水气比。     

甲醇、乙醇、丙酮、水四元体系精馏塔的建模与控制

应用ChemCAD软件中的动态操作单元,在计算机上建立与现场装置吻合的数据模型,模拟甲醇、乙醇、丙酮、水四元体系的精馏过程.本文从设计角度模拟了塔内温度随塔板数分布;塔内气相质量比、液相质量比、塔顶回流流量、塔顶镏出液、塔底产品流量、精馏塔回流比、塔顶累计罐持液量随时间的变化.尽管精馏塔内在机理比较复杂,参数间关联密切,对控制要求较高,但是在系统的调节和控制下,可以满足生产要求.为工艺开发、工程设计以及优化操作提供理论指导.     

非熔渣-熔渣氧气分级气化技术探讨

煤气化技术是煤制甲醇工艺过程的核心。本文借助PROⅡ模拟软件对非熔渣-熔渣氧气分级气化技术进行了探讨,包括关键工艺参数对煤浆制备和气化操作的影响,烧嘴和排渣系统等关键设备及水煤浆、氧气、黑水及灰水等关键管线的设计等问题,为非熔渣-熔渣氧气分级气化装置的设计提供了重要依据。研究表明,氧煤比显著影响炉温和合成气的组成。随着变换冷凝液流量的增加,洗涤塔出口合成气水气比逐渐降低。增加灰水循环量和降低灰水温度均可降低洗涤塔出口合成气的水气比。排渣系统循环操作周期可以依据锁斗的容积进行适当的调整。     

弯曲柔性立管段塞流致振动实验研究

随着深海战略的推进,海洋油气开采向深海挺进,越来越多的海洋立管投入使用.因油气输量的变化及海底地形起伏的影响,立管中经常出现气液两相段塞流,段塞流动的周期性变化使立管受到不稳定的流体力作用从而激发振动,造成立管的疲劳损伤.本文在气液两相流循环实验系统中开展了水动力段塞流诱导的悬链线型柔性立管振动响应测试,利用高速摄像非介入测试方法同步捕捉了柔性立管的振动位移与管内的段塞流动细节,研究了气液混合流速和气液比两个流动参数对柔性立管振动响应的影响,分析了振幅与振频的时空分布、管内液塞长度、压力波动的变化规律及它们间的内在联系.发现固定气液比时,随着混合流速的增大,柔性立管的振幅逐渐增大,但振动模态始终由一阶主导.液塞长度随混合流速的增大变化不明显,但压力波动随混合流速的增大愈发剧烈.固定气液混合流速时,随着气液比的增大,立管振幅逐渐增大,气塞和液塞长度也逐渐增大,进出口压差波动加剧,但压差平均值逐渐减小.     

克劳斯转化器中流动与化学反应的模拟

目前,克劳斯工艺是硫磺回收采用的主要技术,克劳斯硫磺回收工艺已广泛应用于炼厂气加工、合成氨和甲醇原料气生产、天然气净化等石油、天然气、煤加工过程中,通过克劳斯法而得到的硫磺产量高达硫磺总产量的60%以上,因此对其进行研究对整个硫磺回收过程具有重要意义。用计算机对硫磺回收装置进行模拟,能定量地描述各操作参数对装置运转情况的影响,经对比、分析、优化,筛选出最佳工艺操作条件,从而优化操作,降低尾气硫含量。本文采用Fluent软件,建立了克劳斯转化器中催化反应过程的数学模型,分别对入口流速为45 m/s、57 m/s和70 m/s、温度为473K至1073K条件下的克劳斯转化器中的流动和反应进行了数值模拟研究。模拟结果表明,在合适的范围内,进口流速的变化对整个反应器的影响可以忽略不计。通过S_2的质量分数、组分浓度以及化学反应热效应的云图可以看出,催化剂床层在整个转化器中很好的起到了流量分配器的作用,各个组分在催化剂床层中以及下方都出现了较均匀的分布。在473K~873K温度范围内,S_2质量分数随温度的提高而增大,在873K~973K温度范围内,S_2质量分数随温度提高的变化非常不明显,因此该催化反应的最优温度为873K。本文的结果将为改建或新建的同类装置提供参考。     

基于氧气回收的超临界水氧化工艺优化

针对超临界水氧化系统中氧气过量造成的运行费用过高问题,该文研究了一种基于高压水吸收原理的氧气回收方法。基于 PSRK 模型,通过 Aspen Plus 方法建立了基于氧气回收的超临界水氧化系统模拟流程,分析了超临界水氧化系统中高压气液分离器内压力和温度等参数对 O2 和 CO2 分离效 果的影响。结果显示,随着高压气液分离器内压力的升高,气相中 O2 的纯度增加,但 O2 进入气相的比例下降。当温度升高时,O2 进入气相的比例缓慢上升,但气相中 O2 的纯度下降。当高压气液分离器内压力为 8 MPa、温度为 27℃ 时,O2 进入气相的比例为 89.29%,气相中 O2 的纯度可达 83.33%。对系统的物料能耗成本分析结果显示,当过氧量系数为 2 时,基于氧气回收的超临界水氧化系统物料 能耗成本为 2.811 元/kgCOD(化学需氧量),同比下降21.01%,且随着过氧量系数的增加,系统的物料能耗成本同比下降趋势变大。     

新型在线三相流量计的研制及现场应用

油田开发中,油气水三相流量的准确测量是计算含水率、气油比等关键参数的基础,也是制定油井增产措施及编制开发调整方案的重要依据。通过调研国内外三相流量计发展情况可以看出,目前市场上流量计以国外产品主导,由于多相流量检测技术瓶颈限制,尚没有较为知名的产品。在此背景下,新型在线三相流量计被研制出来,该产品能够在线实时检测气液流量,并通过与物联网技术的深度融合,通过数据采集和通讯传递,将数据以可视化的方式展示给用户。该产品下线后在国内某油田开展了现场试验,应用效果显示该产品具备较高的稳定性和复杂工况下的工作能力,能够满足油田各工况下流量测量需要,已具备在国内外油田扩大应用的条件。     

气体型流量传感器在电力机车上的应用

本文介绍了气体型流量传感器M18在电力机车上的应用,基于优秀的温度梯度特性,以及针对气体流量检测而专门设计的比普通热式流量传感器更高的反应灵敏度,即使在温度变化剧烈、流速变化波动大的环境中,M18外形的模拟量输出气体型流量传感器产品也能出色地完成监控任务。     

滑模变结构理论在船舶柴油机燃油温度控制系统中的应用

为了实现对双输入非线性温度系统的控制,建立了船舶柴油机燃油温度系统的数学模型,并把该模型当作一类仿射非线性系统进行研究。运用滑模变结构控制理论,设计了一种针对仿射非线性系统的滑模控制器,实现了双输入双输出非线性耦合温度系统的控制。通过在组态王(KINGVIEW)环境下编制控制软件,实现了对柴油机高、低温燃油的温度控制。实验的结果显示了滑模变结构控制算法优于PID控制,并且有自适应能力强,动态、静态品质优良,鲁棒性好的特点。     

基于流量信号的变频控制燃油泵送与计量液压系统性能优化

本文设计了加油机的变频控制模式,并在此基础上对其泵送与计量系统进行优化。通过采用开关信号控制变频电机转速、进而调节流速的方法实现定量加油过程中的缓冲功能,从而在保证计量精度的同时将电磁阀取消,降低了整机能耗。结合流量计计量精度曲线来调整泵转速,获得最佳的加油流速,进一步提高了加油机整机计量精度。     

万有引力搜索算法在电厂锅炉NOx排放模型中的应用研究

电站锅炉NOx的排放是造成环境污染的重要因素。为控制燃煤电厂NOx浓度的排放,实现低污染,应当正确建立电厂锅炉燃烧系统NOx的排放模型。本文以支持向量回归机为基础,利用最小二乘支持向量机和最近一种新的寻优算法——万有引力搜寻算法,进行综合建模。此模型较好的实现了对电厂锅炉NOx浓度排放量的预测,并与最小二乘支持向量机结合遗传算法的综合建模方法进行了实验对比,对比结果表明,在建模中万有引力搜寻算法比遗传算法能够找到更好的未知参数,使得所建模型具有更高的预测能力和泛化能力。     

一种新型光电编码器转角精度检测装置及实验分析

本文提出了一种检测系统,它提高了对光电轴角编码器转角精度检测的效率,并可在线检测及校正编码器精度。本装置内置激光自准直平行光管和多面体标准器,利用计算机控制进行检测、数据采集、数据处理,可直接显示检测结果,自动化程度高提高了检测效率。通过对检测系统特点和对检测数据进行分析,从中找到一些造成误差的因素。     

岭澳二期核辅助厂房通风系统仪控设计改进分析

本文对岭澳二期核电厂核辅助厂房通风系统的功能、控制系统、检测仪表等进行了描述,并着重对仪控设计的多项重要改进进行了详细描述及分析。     

双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的研究

本文先对V-M系统的组成及工作原理做了简要的分析,然后分别分析了直流调速系统中速度调节器ASR和电流调节器ACR的静态特性和动态特性,进行了数据处理与相关计算。最后,分析了系统的性能并得出了结论。     

浅谈国产JX300X DCS系统的预知维修与维护

本文对国产JX300X系统维护进行了介绍,并对该系统的常规维护、操作站的维护和控制站维护等一些维护工作进行分析,找出工作中的漏洞,目的在于总结经验,提高我们预知维修的工作能力。     

电池储能系统建模及其应用

在风力发电系统中,由于风能的随机性和间歇性,导致风电场输出功率很不稳定,严重影响电能质量,储能系统的加入能有效改善风电的电能质量。本文采用了考虑电池容量损耗的电池模型,设计了AC/DC双向变流器,提出了适合电池储能系统的控制策略,建立了电池储能系统模型。验证了应用电池储能系统能有效对风电场输出功率进行平滑。     

燃气发电机组空燃比控制系统设计

本系统空燃比的自动控制采用精确控制,做到超前和滞后双重控制,增强自动控制系统的可靠性。超前控制则根据CH4浓度调节主管道混合气中的燃气和空气进气量,使进入进气管中的混合气达到空燃比的最佳范围之内。滞后控制则根据缸温控制,但采用单缸控制进气量,进而可单缸调缸温,降低对机组功率的影响。同时采用西门子S7-200PLC对现场进行控制,软件协议采用支持RS-485网络的Modbus工业通信协议,采用ModbuS通信协议实现了自由通信模式下工控机和西门子S7-200 PLC的串行通信,实现了两级之间的实时通信,完成对燃气机组的空燃比控制,从而实现机组空燃比的最佳匹配,自动控制机组的稳定运行。