天然气城市门站调压过程的火用分析

长距离高压管输天然气送至终端用户前,需经城市门站调压,满足一定压力等级后方可进入城市燃气输配管网。传统的节流阀工艺存在着巨大的过程火用损,且需辅以电伴热才能维持正常运行。为了提高管网运行的经济性和能源的利用效率,对调压过程进行了能量分析,指出在完成相同调压任务的情况下,采用透平膨胀机流程较之节流阀流程,可显著减少过程火用损、提高系统火用效率,具有明显的技术优势;进而提出了天然气管网调压过程物理火用回收利用流程,将压力能（压力火用用于发电,将调压工艺冷能（温度火用）用于制冷循环,以实现按质用能、能尽其用。     

原油集输工艺流程的(火用)分析评价

不同原油集输工艺流程的能耗有很大差异.本文采用(火用)分析方法对掺热油和掺热水两种集输流程进行了评价,得出的结论是掺热油流程优于掺热水流程,对集输站子系统来说,结论则相反.     

原油集输工艺流程的(火用)分析评价

不同原油集输工艺流程的能耗有很大差异.本文采用(火用)分析方法对掺热油和掺热水两种集输流程进行了评价,得出的结论是掺热油流程优于掺热水流程,对集输站子系统来说,结论则相反.     

常压蒸馏装量的(火用)分析

针对某常压蒸馏装置,利用实测数据,进行了能量平衡、(火用)平衡分析,阐明了(火用)分析过程中的主要注意事项,根据分析结果,从能量充分利用角度指明了装置的节能技术改造措施.     

油气集输系统(火用)分析

以油气集输系统为研究对象,对其建立(火用)平衡模型,进行(火用)平衡分析,对集输系统用能进行评价,找出了用能的薄弱环节,并提出相应的节能措施,为集输系统的节能改造提供科学的理论依据。     

基于闪蒸循环的冷热电联供系统的热力学及(火用)分析

为对不同温度区间的低温余热及LNG冷能实现梯级利用并回收CO₂,提出了一种基于闪蒸循环的冷热电联供系统。对该系统设备及循环模块的热力性能、(火用)经济与(火用)环境进行了分析。结果表明,闪蒸循环中蒸发压力为4.5 MPa、蒸发温度为115°C、一级膨胀压力为800 kPa、分离器进口干度值为0.2时,该联供系统性能最佳,其净输出功、热效率、(火用)效率、LNG冷(火用)效率和CO₂捕集量分别为488.27 kW、61.290%、68.050%、69.530%和853.78 kW。此外,换热器与有机朗肯循环模块具有进一步降低成本与环境影响的潜力。     

原油库外输泵运行特性及变频节(火用)分析

原油库的大型化发展趋势为输油泵的优化匹配及节能运行提出更高的要求.以我国东部油田某油库为应用实例,在拟合各外输泵运行特性方程的基础上,通过求解以泵机组最小耗电量为目标函数的运行优化模型,给出对应于不同输量的运行优化方案;应用工程(火用)分析方法建立了外输泵黑箱(火用)分析模型.对油库2台在用并联运行泵机组的(火用)分析结果表明,由于未采取变频调速,节流(火用)损占到供给(火用)的9.33％,具有一定的节能潜力.在给出外输泵变频后扬程-流量、效率-流量计算公式及调速泵频率计算方法的基础上,分析了原油库2台同型号泵并联—定—调时的节能节(火用)效果,为有效降低油库生产能耗提供理论依据.     

油田加热炉的“两箱”(火用)分析模型

加热炉在油田生产中应用得极为广泛,由于涉及到燃烧、传热、热交换、物质排放等多种不可逆过程,对其进行热力学(火用)分析,辨识用(火用)薄弱环节,具有一定的实际意义.运用“三箱”法建立了加热炉的“黑箱-白箱”分析模型,在推导(火用)平衡方程的基础上,给出了(火用)分析的评价准则和分析准则.对某原油外输加热炉进行“两箱”(火用)分析的应用研究发现,单项(火用)损最大的环节是燃烧产物与被加热原油之间的换热过程,可据此提出有效提高加热炉能质利用水平、减少(火用)损失的节能技改措施.     

(火用)效率--分析和评价炼油厂加热炉优劣的主要指标

过去常常用热效率的高低来衡量加热炉用能的好坏,然而,热效率这个传统概念带有很大的片面性,热效率并不是衡量和评价过程进行好坏的一种合理尺度.衡量能量质量高低的物理量应是,只有(火用)效率才能作为分析和评价炼油厂加热炉优劣的主要指标,把(火用)效率作为目标函数,以获得加热炉的优化条件,给出相应的解决措施.     

基于火用分析的天然气净化工艺优化

为了降低天然气净化系统的综合能耗,提高净化效果,以延长某气田气质条件为研究基础,在保证净化气满足LNG加工要求的同时,以原处理数据为优化对象,开展了天然气净化工艺优化研究。本研究基于Aspen Plus的流程模拟进行了技术性和经济性的综合对比,利用单因素灵敏度分析法确定了再生塔的液相回流比、塔板数等工艺参数,利用用能系统节能分析方法对换热过程进行分析,对现有净化系统提出了工艺改造优化方案。优化结果表明,优化后的系统净化效果更好,综合能耗有效降低,■效率提升了9%。     

基于[火用]分析方法的天然气脱氮工艺优化

为了进一步提高天然气脱氮工艺的生产能效,基于塔河油田的基础数据,利用HYSYS软件对提出的膨胀制冷+LNG辅助制冷多级分离脱氮工艺进行了模拟,对工艺主要设备[火用]进行了分析计算,确定了[火用]损的主要设备,并根据设备[火用]损的分布情况,对提出的脱氮工艺进行了优化。研究结果表明:①不同设备的[火用]损差别较大,冷箱1、入口压缩机及水冷器为本工艺的主要[火用]损设备,三者[火用]损占总设备[火用]损的73.1%;②综合设备[火用]损及[火用]效率分析,冷箱1[火用]效率优化空间较小,入口压缩机[火用]效率优化空间较大;③根据[火用]分析结果提出了进料气入口两级增压方案,根据压缩单元总[火用]损及[火用]效率确定了最优中间压力为1250 kPa;④在优化工艺最优中间压力下,入口压缩机[火用]效率提高到94%,各设备总[火用]损降低了6.3%,总[火用]效率提高到97.1%。     

直接换热凝液回收工艺高级火用分析

常规火用分析仅仅能对设备的火用损及火用效率进行定量分析,而不能揭示设备的火用损改进潜力.为了分析凝液回收过程中设备的用能情况,对直接换热流程进行了高级火用分析.利用高级火用分析方法评价各设备的火用损形式,以反映出各设备之间的相互作用,识别火用损的改进潜力.结果表明,大部分设备的可避免内源火用损占总火用损的比例较高,表明...     

天然气深冷分离装置的(火用)经济分析模型及应用

深冷分离方法是回收油田伴生气NGL(Natural Gas Liquid)的主要方法之一.本文将天然气深冷分离装置划分为六个子系统,建立了NGL装置的(火用)经济分析模型,并给出了(火用)经济平衡方程和辅助方程.利用两组运行工况下的实测数据,对某NGL装置进行了(火用)经济分析,根据测算结果提出了改进建议.实际应用表明,对NGL装置进行(火用)经济分析,能更全面地反映装置的用能情况.     

炼油厂泵的[火用]分析及节能方法

本文简要介绍了能量分析方法、[火用]的概念及[火用]分析基本原理，并且运用[火用]分析方法对炼油厂的泵进行分析，提出改进措施。     

基于Aspen Plus模拟的气体多级压缩过程(火用)分析

以某实际裂解气压缩过程为背景,建立了Aspen Plus流程模拟模型,分析了两种多变压缩过程模拟模型的特点及应用前提。根据热力学原理,对粗裂解气在绝热、等温以及多级压缩增设中间冷却等条件下的压缩过程进行了(火用)分析。结果表明:气体压缩过程中(火用)随压力的上升而增大,而在级间冷却过程中总(火用)则相应下降;压缩级数越多,压缩过程(火用)效率越高,但增幅逐渐平缓。五级压缩过程的实例研究结果表明,过程(火用)增加约2 350kW,过程(火用)效率为62.67%,回收热(火用)潜力为476kW。     

烃类蒸汽重整制氢装置火用及碳排放分析

烃类蒸汽转化法是目前工业产氢的主要工艺,而高能耗和高碳排放是制约这一工艺发展的瓶颈因素。采用火用分析方法对烃类蒸汽重整工艺进行了系统的考察。对天然气蒸汽重整制氢（SMR）过程考察了重整反应转化温度和水/碳摩尔比对系统火用效率和单位H₂碳排放的影响,确定了在考察的范围内最佳的操作条件。比较了3种制氢原料在各自典型操作条件下的系统火用效率及单位H₂碳排放量。系统火用效率由大到小的原料依次为天然气(0.676)、液化气(0.638)和石脑油(0.635),而单位H₂碳排放由大到小的顺序与之相反。基于相对火用负荷的概念,推导了系统火用效率与子单元火用效率的关联式,并以此为基础在子单元的层面上分析了系统火用效率变化的根本原因,给出了具体的调优策略。     

火用经济分解协调优化中的量化评价及工程应用

基于过程系统经济调优法与分解协调优化策略,通过计算各改造措施效益ΔO与投资ΔI的比值,结合知识与工程经验给出了改造措施的取舍准则,发展了传统的经济分解协调优化策略,并且应用改进的分解协调优化策略对国内某炼油厂液化气脱硫与溶剂再生过程进行了用能优化。通过对用能改进措施,如再生塔回流比 塔板数权衡优化、再生塔再沸器传热强化、贫胺液中H₂S含量与再生塔再沸器负荷、贫胺液补充量的权衡优化以及再生塔顶气低温热回收等综合分析评价发现,改进措施中通过增加再生塔塔板数以降低回流比的投资利润率不合理,应予取消。实例研究结果表明,与传统的分解协调优化策略相比,本改进策略工程应用性更强,可广泛用于指导过程工业的能量综合与优化。     

故障树分析在用火作业中的运用探讨

通过对用火作业发生火灾爆炸的故障树分析,找出了用火作业过程中发生火灾爆炸事故的所有途径。通过对该故障树的定性和定量分析,找出了控制用火作业发生火灾爆炸的关键措施,分析了现有的用火作业许可证,并提出对其进行完善的建议。     

气体多级压缩过程火用经济分析优化

以某实际裂解气多级压缩过程为背景,基于Aspen Plus模拟数据,进行压缩过程火用经济分析。通过分析不同供入火用价下,压缩级数对压缩过程整体经济性的影响,揭示最佳压缩级数与供入火用价之间的关系。实例研究表明,供入火用价越高,压缩级数对多级压缩过程整体经济性的影响越显著,最佳压缩级数随供入火用价的增大而增大。当供入?价为0.31~0.58元/(kW?h)时,三级压缩最优;当供入火用价为0.59 ~ 0.94元/(kW·h)时,四级压缩的总费用最小。当供入火用价高于0.94元/(kW·h)时,相应的最优压缩级数为五级或五级以上。