天然气热泵排烟换热器优化及实验

燃气机热泵利用清洁的天然气作为输入能源带动压缩机完成热泵循环，由于它可以回收燃气机余热，其一次能源利用率较高。回收余热装置主要包括缸套换热器和排烟换热器，其中排烟换热器位于燃气机末端，其结构对余热回收和燃气机的排气压损、空气动力性噪声都有很大的影响。为此，对燃气机热泵排烟换热器的换热和压损实验结果进行了分析，以校验排烟换热器的结构设计对换热效果及排气压力的影响；还测量了排烟换热器排气的空气动力性噪声，确定了消声频率；进而提出了以平衡换热、压降及降噪三者关系为基础的优化设计原则。     

蒸汽压缩式热泵精馏技术探讨

蒸汽压缩式热泵精馏技术是改变流程的高效节能精馏技术,根据工艺流程不同主要分为外部工质循环式、塔顶气体直接压缩式、闪蒸再沸式及分割式。文中探讨了蒸汽压缩式热泵精馏的适用范围、应用形式及工艺特性。     

压缩式热泵在油田建筑采暖中的应用

我国的热泵技术及研究还仅仅处于起步阶段,加强热泵技术的研究,让更多的人了解热原,刘促进我国热泵技术发展的当务之急。根据实现回收具体过程的不同方式,热泵可以分为压缩式、吸收式、化学式及蒸汽喷射式。目前发展比较成熟、应用比较多的是压缩式热泵。由于热泵供暖的主要能源来源于低温余热,只消耗少量的电能,电能可直接从城市电网获得。因此除了节能效益和经济效益以外,还有较大的环境保护效益。     

某油田联合站污水余热利用研究

原油集输系统中的热化学沉降脱水,需要将原油温度升高,这一过程将消耗大量能源,其燃料主要为天然气,加热产生大量的CO₂。文中通过对某油田联合站生产流程研究分析,同时结合站内用热情况,确定采用压缩式热泵替代现有燃气加热炉技术路线,用于冬季采暖和一段原油加热。项目实施后,每年可节能源8 932×10⁴MJ,折合标煤减少3 481.8 t,减少CO₂排放2 024.5 t,每年可节省能源消耗费用651.8万元,节能减排效果显著,该研究对油田联合站清洁能源替代,减少CO₂排放具有重要意义。     

发展住宅燃气空调的利与弊

随着社会发展，对住宅空调的需求量不断增大。目前我国住宅空调能源利用形式主要是以电力为主，近几年来随着国内各界环境保护意识的不断增强以及电力资源的持续紧缺，住宅燃气空调得到了很大的发展，住宅燃气空调按其应用情况可分为小型户式燃气空调和集中燃气空调。为此，从环保、能源利用、安全、经济及技术等方面分析了上述两种燃气空调的优势及制约其发展的瓶颈。结果认为：不主张在居民用户中推广小型户式燃气空调；而对于公寓式住宅，发展集中式空调则是必然趋势。进而呼吁，为了高效利用天然气这种宝贵的清洁能源，应加快推广集中式燃气空调。     

离心式压缩机组多变效率的计算模型

离心式压缩机组广泛应用于石油天然气工业领域，而多变效率是衡量该系统运行经济性的重要指标之一。因此，研究离心式压缩机组多变效率的计算模型，对于保障现有压缩系统安全、高效运行，以及有效地指导设备的维护和更换都具有重大的意义。为此，以欧洲燃气研究集团（GERG）提出的SGERG-88方程为基础，利用压缩因子、比热比和压缩性函数，建立了计算天然气实际压缩过程多变效率的数学模型，并以Power Station 4.0为软件平台，开发了相应的计算程序。利用该程序计算了某2个压气站压缩系统的多变效率。与实验数据对比表明，建立的天然气压缩系统多变效率模型是合理可行的，具有较高的计算精度。此模型既可用于前期的压缩系统验收，又可用于监测压缩系统的运行状况，具有较高的工程实用价值。     

天然气正逆联合循环动力及经济性匹配研究

随着我国城市用电持续紧张和季节性用电的严重失衡，燃气热泵可能很快就会在城市，尤其是大城市中推广使用，以缓解用电负荷不平衡的矛盾。文章介绍的对燃气机热泵机组性能的研究，包括燃气机效率和压缩机性能之间的关系、传动比、燃气机和热泵的经济合理匹配等内容，是事关燃气机热泵能否被普遍接受所必须研究和回答的基础问题：以发动机效率、燃料一次能源利用率来衡量发动机和燃气机热泵的经济性；从系统总体经济性角度出发，分析了发动机的经济性能与燃气机热泵的经济性，同时协调燃气机热泵的动力性与经济性；分析了在满足动力性要求的前提下，提高系统经济性的有效途径。     

燃气驱动天然气压缩机厂房通风设计要点

压缩机增压提产是长庆油田天然气生产重要的地面工艺技术，燃气驱动天然气压缩机应用最为广泛。燃气驱动天然气压缩机在运行中产生热量大，而现行各类规范仅从安全角度提出通风要求，未对厂房内的排热做出明确的要求和指导。根据设备厂家提供的机组工况数据，对燃气驱动压缩机燃烧热量转化进行分析，发现燃烧热量主要转化为输出功、烟气热以及发动机散热。将天然气压缩近似看作绝热压缩过程，采用Lee-Kesler （李-凯斯勒方程式）法计算两级压缩前后天然气焓值变化，得到压缩过程散热量。综合发动机散热和天然气压缩散热，得到不同工况下散入压缩机厂房内的热量，并计算所需的排风量及补风量。通过比较发现压缩机空冷器风量太大，应将排风直接导出室外，不宜直接排放到室内；经过举例计算，压缩机的输出功率会全部转化为热量散失；空冷器排风导出室外的情况下，压缩机厂房散热所需全面通风量仍然比安全所需通风量要大得多，设计中应同时计算取较大者。     

燃气热泵空调在上海住宅应用的可行性

上海经济近年的飞速增长，已经大大改善了人们的居住条件，加之对居住环境舒适度要求的不断提高，促使上海市的各类空调拥有率不断上升，结果造成了夏季城市高峰期电力的短缺。为此，上海市政府大力鼓励燃气空调的应用。以上海某一别墅为例，分析了燃气热泵空调在上海住宅应用的可行性：采用BIN法计算了别墅全年动态负荷和燃气热泵空调系统全年能耗，并与电空调进行了比较，分析其节能效果和环境效应；应用费用年值法研究了燃气热泵空调的初投资和运行费用，并据此与数种电空调的费用年值进行了比较，分析其经济性和方案优劣性。研究结果表明，燃气热泵空调全年一次能源消耗量和对环境的影响程度都低于电空调；但初投资和年运行费用与电空调相比不具有优势。最后得出：当燃气价格与电价之比小于2.6时，燃气热泵空调的费用年值最小。     

中国燃气（控股）有限公司

中国燃气是一家在中国大陆进行跨区域投资运营天然气的专业集团公司，也是中国最早的民用压缩天然气和石油产品供应商之一。多年来中国燃气致力于天然气这一绿色能源的综合开发和利用，积极投身于中国城市燃气运营管网的建设和运营发展的事业之中。中国燃气的天然气业务遍及中国大陆，在全国构筑了建设、管理、销售以及财务结算的网络平台，并在天然气输配工艺的研发、天然气的储运和销售与城市管网的设计和建设，以及天然气合资公司的运营管理等诸多方面形成了一套属于中燃独特的模式。     

微燃机天然气冷热电三联供系统热力学分析

天然气冷热电三联供技术(Combined Cooling Heating Power,CCHP)是指用天然气驱动发电机发电，回收余热用于冬季供热、夏季供冷的综合能量系统。同济大学与意大利国土资源部合作，搭建了微型燃气轮机现场实验机组，展开面向用户的微燃机CCHP系统应用与优化研究。为此，采用能量平衡、火用平衡等热力学分析方法，对CCHP系统进行了分析，得到了能流、火用流平衡情况。与常规能源系统(火用效率27%～28%)进行了对比，微燃机CCHP系统(火用效率33%～39.6%)不仅在能源利用的经济性方面更为合理，一次能源利用率也高于常规系统。在选择余热制冷设备时，要注意微燃机烟气量较大而温度水平偏低的特点，有针对性地进行合理设计。     

渣油加氢装置节能优化设计

介绍了某公司新建2.5 Mt/a渣油加氢处理装置工艺概况及原设计节能措施,从操作参数、工艺流程设置及能量综合利用等方面,介绍了汽、电、燃料和水等方面的节能优化方案,并提出以下改进措施:①降低空冷入口温度,回收低温热;②降低烟气温度,提高加热炉效率;③循环氢压缩机采用背压式汽轮机;④新氢压缩机采用常规逐级返回流程,可选用HydroCom系统,提浓氢单独设置压缩机;⑤过滤器反冲洗油直接送催化裂化装置;⑥空冷器与加热炉风机采用变频技术;⑦优化流程,降低循环水用量;⑧优化换热流程,提高发生蒸汽品质与流量;⑨设置液力透平,回收能量;⑩调整机泵选型,选择高效机泵。节能优化设计使装置能耗比原设计低296.78 MJ/t,年经济效益约为1 000×104 RMB$。     

天然气处理厂暖通设计常见问题及对策

为更好地满足工艺要求,不断提高供暖、通风、空调等系统的设计水平,通过对某天然气处理厂暖通系统设计常见问题的分析,提出供暖散热器应选用新型产品以适应现代经济的发展。大开间的辅助生产用房应采用水平串联式系统,减少供暖立管数量,充分考虑建筑物的美观,多层建筑应该考虑设置管道井,单层建筑考虑设置管道阀井;气候恶劣地区通风系统的设计应该考虑机械送风和集中排风,从人性化角度考虑,设置空气处理机组处理新风;空调系统的设计应根据建筑情况提倡选用多联中央空调,根据不同的气候情况进行机组出力的修正。     

增压站天然气发动机余热利用方案研究

压缩机增压站安装防噪声工房后房内温度超标,影响机组的正常运行;油气田地面站场燃气发动机组的热能有效利用率仅有40%左右,而发动机组的高温烟气通常被白白排放。提出的天然气发动机烟气余热回收利用方案结合现代吸收式制冷技术,可以解决增压站的防噪声工房、中控室、办公楼等地的夏季降温、冬季保温问题,并可实现制冷量与防噪声工房内发动机空压机组散热量的动态平衡,满足机组在防噪声门关闭情况下的温度要求环境,可有效提高系统的能源综合利用率,实现节能减排。     

增设水热媒系统 回收焦化加热炉烟气余热

管式加热炉是延迟焦化装置的关键设备,通过增设水热媒空气预热系统,回收加热炉烟气余热,使炉热效率明显提高,排烟温度大幅降低,节能效果显著。     

高温水源热泵在天然气处理中的应用

回收利用天然气处理装置中的余热来解决装置的生产伴热和房屋采暖可实现节能降耗。根据中国石油大港油田天然气公司天然气处理装置的特点建立的高温水源热泵技术，是一套服务于生产排污管线伴热和房屋采暖的实用技术。它与分子筛脱水技术相结合，形成了独特的高温水源热泵技术，成功地将天然气处理装置中压缩机出口天然气的热量加以回收，产生60～70 ℃的高温水，达到为装置的排污管线伴热和房屋采暖的目的，为天然气处理系统应用高温水源热泵提供了经验。     

OPERATION AND EFFICIENCY OF CYCLIC COAL BURNING ENGINES

ABSTRACT

A method of burning porous solid fuels in a fixed bed and in pellet or chunk form is described wherein compressing the fuel with air forces oxygen deep into the fuel pores where primary reaction occurs. Subsequent expansion brings the primary re action gases out of the fuel pores where secondary reaction with additional oxygen can occur. Useful mechanical work can be produced by carrying out this compression-reaction-expansion process within a piston engine or within a gas turbine engine. Maximum useable engine speeds are not limited by burning rates but by pressure drop due to gas flow into and out of the fuel pores. Approximate thermal efficiency relations are presented which show the piston engine process to be less efficient than the turbine engine process due to incomplete expansion in the piston engine. Engines using this cyclic porous burning are somewhat less efficient than engines using constant volume burning at minimum volume, as in Otto engines, or constant pressure burning at maximum pressure as in Brayton engines. This latter efficiency difference is due to the cyclic burning being distributed throughout the compression and expansion rather than occurring all at the end of compression.     

GL4700C-DY/1.6Q型热媒炉在埕岛油田的优化应用

GL4700C-DY/1.6Q型热媒炉安装在埕岛海上油田中心二号平台上,是埕岛油田油气集输系统的重要加热设备。由于海上特殊环境和集输工艺特点,造成热媒炉效率不高,主要原因是由于热媒盘管和烟道等设备积灰较多、换热器换热效率低以及天然气与空气比控制不精确等。提出实施了热媒炉盘管清洁、烟道吹灰、改进换热器内部结构及灵活调节天然气与空气比等优化措施,取得了一定的效果。