抚顺式油页岩干馏工艺系统模拟及分析

抚顺式油页岩干馏工艺在中国油页岩工业中占据着非常重要的地位,该文利用Aspen Plus软件对该工艺流程进行建模,并通过与实际运行参数进行物料平衡和热平衡数据对比来验证模拟结果的准确性。通过调整送入干馏炉气化段的主风饱和度来分析流程中各段瓦斯流量、组分和热值,以及发电部分的变化情况,并在此基础上分析循环瓦斯温度对系统所产生的影响。研究结果表明,主风饱和度从0℃提高至90℃,系统的循环瓦斯和燃料瓦斯流量将下降近20%,由此用于发电的动力瓦斯流量将大幅提升,使得燃气透平的输出功率从4.07 MW提高至44.12 MW;相对而言,循环瓦斯温度从600℃提高至700℃对系统产生的影响较小,仅将循环瓦斯流量降低了近20%。     

无线技术在回转式油页岩干馏反应器中的研究与应用

回转式油页岩干馏反应器是目前应用广泛的油页岩低温干馏设备,由于设备的360连续旋转,反应器内的参数检测一直是监控的难点。基于IEEE 802.15.4无线标准,以CC2430为基础芯片,给出回转式油页岩干馏反应器ZigBee无线参数测量系统,包括传感器终端节点及协调器节点,实现现场数据采集、ZigBee无线通信及远程数据处理。在1h工作周期及100 m工作距离内的现场测试中,信号未见衰减,参数测量稳定,测量精度达到设计要求;同时上位机软件对实时数据的管理,为系统的实时监控提供测量基础。     

油页岩半焦燃烧特性的研究

采用热分析法对油页岩半焦燃烧特性进行了实验研究，并讨论了干馏度和升温速率对半焦燃烧过程的影响。干馏度影响失重初析温度和低温段燃烧历程，而对高温段燃烧影响不大；不同升温速率下的燃烧TG陆线表明，升温速率低有利于颗粒的燃尽；而不同升温速率下的燃烧DTG陆线表明，升温速率高，颗粒失重速度快；半焦着火温度随着挥发分含量的降低而明显升高，但升温速率对半焦着火温度影响不大。为保证半焦通过循环床炉膛能一次燃尽，建议适当减小半焦颗粒直径和延长颗粒在炉内的停留时间。最后采用二元一次线性回归法求出了半焦燃烧动力学参数，计算结果可供数值仿真和工程设计参考。     

不同升温速率干馏对桦甸及龙口页岩油性质的影响

随着我国经济的快速发展,石油的产量已不能满足市场需求.页岩油工业是能源工业的一个组成部分,页岩油也是天然石油的一种补充能源.对吉林桦甸和山东龙口油页岩的基础特性进行研究,主要包括油页岩的含油率、工业分析、元素分析及发热量等.并介绍了油页岩的干馏试验,在不同升温速率(5 ℃/min、10℃/min、15 ℃/min、20...     

回转干馏炉转向及物料配比对停留时间的影响

物料在回转干馏炉内的停留时间影响油页岩固体热载体干馏技术的干馏效果及出油率。在油页岩固体热载体干馏系统实验台上,以油页岩颗粒与页岩灰的混合物为实验物料,采用示踪粒子方法研究了冷态条件下混合物的配比、回转干馏炉（带内部翻料构件）的旋转方向2种因素对混合物停留时间的影响。结果表明,混合比例的不同会造成颗粒平均粒径的不同,平均粒径较小的混合物料停留时间长;干馏炉因翻料构件的结构特性,旋转方向不同时能形成不同的颗粒运动模式,当工作在直角抄板模式时,较大的表面层颗粒滚落距离造成了较长的物料停留时间。     

油页岩燃烧污染物排放特性的影响因素分析

在小型热态流化床燃烧实验台上,研究了循环倍率、床料高度、二次风率对油页岩流化床燃烧过程中SO2、NO、NO2、NOx等污染物排放特性的影响。结果表明,在循环倍率为6、床料高度为炉膛高度的5%时各种污染物排放量相对最低,流化床在此工况下运行最合理;随循环倍率的增加,SO2浓度急剧下降,而随床料高度的增加,各排放气体浓度均有上升,但是上升的幅度不明显;随二次风率的增加,NO、NO2、NOx排放量均下降,但SO2排放量有所增加,二次风率应以40%~50%为宜。     

油页岩和半焦着火特性实验研究

在热重分析仪、固定床和流化床实验台上对油页岩和半焦的着火特性进行了实验研究。在固定床和流化床实验中,根据排放气体(CO,CO2)和床温的变化曲线判断着火温度,结果表明：随着粒径的增大,油页岩和半焦的热重着火温度和流化床一次投料着火温度逐渐增大;固定床实验测得的着火温度比其他技术低,对于流化床一次投料实验,半焦的着火温度在很大程度上取决于投料温度,不同的实验技术对着火机理有很大影响,油页岩固定床实验和流化床间断给料实验为均相着火,流化床一次给料实验油页岩着火机理逐渐向非均相着火过渡;利用热爆炸理论对不同实验条件导致的着火温度不同进行了理论分析,当无量纲换热系数y从0.4167变化到2.0时,无量纲着火温度qg从0.059 9变化到0.067 32。     

海水中紫铜腐蚀影响因素的实验研究

通过室内模拟试验,研究了海水流速、流态、运行累积时间、温度、盐度和含砂量等因素对紫铜腐蚀的影响     

回转式干馏炉内影响颗粒混合运动因素的数值分析

以水平回转式干馏炉为研究对象,采用离散单元法(discrete element method,DEM)建立颗粒运动模型,接触模型采用Hertz无滑动接触模型,分别对在其内设置不同形式抄板(直角抄板﹑弯抄板和直抄板)的混合效果和混合规律进行了数值研究。将大小颗粒间接触数与颗粒间接触总数之比定义为混合质量,并以此来衡量混合程度,同时分析抄板形式及转速对混合质量的影响。研究结果表明,干馏炉内设抄板时,混合趋于稳定的时间较短,抄板形式对混合质量的影响较小;随着转速的降低,混合质量曲线越平缓,波动幅度越小。研究结果对干馏炉的设计和优化具有一定的指导作用。     

油页岩着火机理的研究

利用德国NETZSCH公司生产的STA40 9型热分析仪 ,对不同粒径的桦甸油页岩颗粒在不同的升温速率条件下进行了燃烧实验和热解实验。通过热解实验与燃烧实验两者TG曲线的对比分析 ,阐明了氧浓度对油页岩颗粒着火的影响 ;并利用TG燃烧曲线分析了粒径和升温速率对油页岩着火的影响。采用德国生产的LEITZⅡA型热显微镜对油页岩颗粒着火的观察分析表明 ,油页岩颗粒的着火方式为均相着火。图 4表 2参 9     

桦甸油页岩半焦燃烧反应动力学研究

模拟巴西PETROSIX炼油工艺自行设计搭建实验装置,对桦甸油页岩干馏制得半焦。对不同干馏终温半焦进行电镜扫描测试,从微观角度分析了挥发分的析出和干馏半焦的结构变化过程;采用美国PerkinElmer公司生产的Pyris1TGA热重分析仪,对桦甸油页岩干馏半焦进行燃烧特性试验研究,并分析了桦甸不同矿区油页岩半焦、干馏终温、和燃烧升温速率等对半焦燃烧反应特性的影响。通过数据分析,利用Coats-Redfern法确定了桦甸油页岩半焦在低温段的燃烧反应级数为3,而在高温段则为5.5,从而得到油页岩半焦燃烧化学反应的动力学参数,为油页岩半焦的有效开发与经济利用提供了理论依据。     

变压器油中溶解气体光声光谱检测技术研究

光声光谱技术具有选择性好、检测范围宽、准确度高和免维护等优点,基于光声光谱气体检测原理和变压器油中溶解气体的吸收光谱特征,对油中溶解气体进行定性和定量分析,构建了结合动态顶空脱气和光声光谱检测的微量气体检测装置,研究检测器内部噪声、环境温度和湿度等对检测结果的影响,结合现场数据和实验分析空气湿度的影响并提出解决方案,对比检测了取自现场变压器的油样,结果达到了IEC和相关国家标准的要求。     

页岩颗粒在回转干馏炉内停留时间的正态性分析

搭建同转干馏炉冷态实验装置,并通过试验得出了不同回转炉转速、倾角、出料口直径等操作与结构参数下页岩示踪粒子停留时间,采用Shapiro-Wilk正态性检验方法对停留时间样本进行检验,并进行正态样本离群值判断与处理.结果表明,停留时间总体分布在检出水平β=0.05 下不拒绝正态性,对停留时间样本进行离群值分析能有效的剔除岐离值,使停留时间样本均值更接近其总体期望;通过不同工况下停留时间概率密度分布可以看出,停留时间总体均值及方差随转速、倾角的增加而减小.     

超临界二氧化碳布雷顿循环系统及透平机械研究进展

研究掺杂气体对合金的腐蚀行为及作用机理对超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO₂)发电技术具有重要意义。该文开展Super304H及Inconel625合金的高温CO₂腐蚀试验,并结合腐蚀增重法、扫描电镜观察及XRD分析,研究两种耐热合金在750 ℃ CO₂及掺杂SO₂环境中的腐蚀行为。结果表明,两种合金在750 ℃ CO₂、750 ℃ CO₂+SO₂环境中的腐蚀动力学均遵循抛物线规律,Inconel625抗腐蚀能力优于Super304H,具有较少的腐蚀增重;Super304H在750 ℃ CO₂腐蚀初期增重高于CO₂+SO₂环境,而120 h后在CO₂+SO₂环境中腐蚀增重较高。两种环境中腐蚀500 h后,Super304H表面氧化膜为单层Cr₂O₃及外层疏松瘤状富铁氧化物与内氧化物FeCr₂O₄组成的局部双层氧化膜;Inconel625为单层均匀致密Cr₂O₃氧化膜,平均厚度不到1 μm。高温CO₂腐蚀环境中,Cr含量对提高合金抗腐蚀性能具有至关重要的作用。高温CO₂掺杂SO₂对于Cr₂O₃形成合金具有抑制渗碳的作用,对于氧化铁形成合金具有加速腐蚀及渗碳作用。

     

圆形耐热硬铝合金碳纤维复合芯导线在500 kV山区增容改造线路中的推荐分析

浙江电网的林木高度的削减赔偿逐年增加,大大加重了地区输电线路运行维护成本,为减少输电线路下方的林木高度削减次数降低运行成本,同时满足浙江电网的增容需求,浙江电网运行单位要求在增容改造中对已建输电线路更换采用低弧垂导线,以满足增容后不再增加导线弧垂,进而保证导线对树冠的安全距离,结合山区500 kV增容改造工程,对多种低弧垂导线进行特性分析,采用满足工程要求的圆形耐热硬铝合金碳纤维复合芯导线,通过对此种多个型号导线进行载流量、高温弧垂、杆塔荷载、绝缘子金具串强度、悬垂串摇摆角校验及经济比较后,来最终选择此种导线规格参数,经过论证比对后,推荐采用4×JLNR/F1B-375/35圆形耐热硬铝合金碳纤维复合芯导线。     

1000kV变压器用绝缘油洁净度检测及其影响因素探究

通过对1 000 k V特高压用绝缘油中固体颗粒的监测过程进行研究,分析了现场取样和实验室测试过程中可能存在的影响因素,并提出相应的解决方案。     

基于最大信息系数的变压器过热故障特征选择

少油设备存在油量非常少、钢性全密封结构以及缺少防爆措施的客观特征,长期的局部放电(partial discharge,PD)绝缘缺陷会诱发设备爆炸、起火等安全事故的发生,而少油设备一直缺乏有效的PD绝缘缺陷检测、诊断技术。基于此,通过搭建110 kV正立式电流互感器PD绝缘缺陷油面气体检测实验平台,试验研究了少油设备不同PD强度下油面特征气体变化规律及其与油中溶解气体的关联特性,试验结果表明：PD特征气体H₂、CH₄、CO在油面上富集明显,且浓度增速远大于油中的值,基于油面气体的PD检测较油色谱检测有着更高的灵敏度;当PD绝缘缺陷严重劣化时,油中溶解气体浓度增速无明显提升且关键气体C₂H₂未达到预警值,而油面特征气体浓度均出现明显突增,其中H₂、C₂H₂的浓度增量最为显著,C₂H₂体积分数可以达到17.41×10^–6,在放电缺陷劣化过程中通过捕捉该变化能够有效预警击穿放电的发生。油面气体浓度能够有效表征少油设备内部PD缺陷的产生、发展,该研究成果为少油设备PD绝缘缺陷的高灵敏监测提供了新的解决思路。

     

交流输电线路对输油输气管道电磁影响的限值

分析了交流输电线路对输油输气管道电磁影响涉及的主要问题,总结分析了国内外相关标准,提出了限制交流输电线路对输油输气管道电磁影响的建议,包括：交流输电线路正常运行时和接地故障时的人体安全电压限值、交流输电线路发生接地故障时的管道安全电压限值、管道阴极保护设备正常工作时的电压限值和管道泄漏电流密度限值。     

采用等转化率法研究油页岩热解的动力学特性

以热分析法(TG、DTG)为手段，对桦甸油页岩在不同升温速率(10、20、40、100℃/min)下的热解动力学进行了研究，用等转化率法(Friedman法)求取了桦甸两种油页岩样品的热解反应表观活化能；用Sestak复杂机制对反应机理进行拟合，得到了反应机理函数，最后确定了频率因子A。研究结果表明，在整个转化率范围内，热解活化能并不是一个定值，但在[0.1，0.9]的范围内，活化能随转化率的变化曲线平缓；油页岩热解反应机理复杂，主要以成核机制所控制。     

色谱分析监测变压器故障一例

对一台大型变压器进行溶解气体分析 ,发现C2 H2含量上升 ,根据变压器油色谱分析数据和局放试验结果判断 ,该主变为单纯低能量放电故障。色谱分析可较早发现并有效监测变压器内故障 ,判断故障性质及严重程度