简易井口平台生产水处理初探

海上油田开发进入中后期,产液量不断增加,简易井口平台最大日产液量超过2600m3/d,超出设计处理能力20%;水源井产水层埋没、井下电潜泵和变频控制柜运行故障导致产水量下降,水源井井口能力不足问题较为突出;且平台上没有修井机,不能及时进行修井作业恢复水源井产能。此外,该平台还存在生产水处理流程落后、外排污水含油量过高、注水水质不达标等问题。针对于此,新增生产水处理流程,通过串联旋流气浮机、污水缓冲罐等设备,对含油生产水进行过滤、漂洗、沉淀等处理,辅助使用新筛选的化学药剂D-33综合处理剂。改造后,三相分离器中油相介质含水量维持在10%上下;旋流气浮机入口生产水的含油量低于1000mg/L,出口生产水含油量控制在30~70mg/L之间,排海生产水含油量控制在15mg/L左右;回注水的相关指标符合平台注水水质控制要求。新增的生产水处理装置处理效率更高,系统设备的空间占用面积更小。     

140t/h循环流化床锅炉低氮燃烧改造与运行

对1台140 t/h高温高压循环流化床锅炉的二次风和分离器入口进行了改造。通过提高二次风的分级比并且增加分离器分离效率,从而起到强化分级燃烧、降低炉温的效果,最终达到了氮氧化物50%的降幅,表明了良好的降氮改造效果。     

天然气新型气液分离器性能试验研究

为了解决天然气含有饱和水汽和少量烃降低输气效率、堵塞管线和设备等问题,利用旋风子、稳流元件、叶栅式分离元件、折流板式分离元件组合成新型天然气分离器。利用相位多普勒粒子分析仪对新型天然气分离器进出口粒子粒径与液态水含量的进行对比测试,以研究新型分离器的分离效率。结果表明:新型分离器具有良好的气液分离作用;在流量为10～64 m~3/h时,分离器的分离效率成抛物线形式,在33 m~3/h时分离器的分离效率降到最低值95.16%,主要原因是流量在33 m~3/h时,试验气液混合不均匀,导致内部流态紊乱,以至于试验测得分离效率相对偏低;在流量为10 m~3/h时分离器分离效率最高,为99.29%;分离器对该进口条件的气体中雾状液粒有较高的分离作用,且可以明显降低分离器出口气体中液粒的平均粒径;从进口到气相出口压力逐渐降低,总压降为950 Pa;流动区域速度梯度大不利于气液相分离,流动掺混会导致分离效率降低。     

气液分离

<正>为满足油气处理、贮存和外输需要,气、液混合物要进行分离。气、液分离工艺与油气组分、压力、温度有关。高压油井产物宜采用多级分离工艺。生产分离器分为两相和三相两类。因油、气、水比重不同,可采用重力、离心等方法将油、气、水分离。分离器结构型式有立式和卧式;     

高温、高产水气井气水分离效果分析及治理

HB1井属于高温、高产水气井,由于井口温度高、产水量大,节流效应不明显,常温分离设备的工作温度偏高,难以有效分离饱和水气天然气,出站温度较高,导致外输管线积液严重,清管作业频繁,增加了操作成本。对HB1井气水分离系统存在问题进行分析,结合现场实际情况,探讨高温、高产水气井的水气分离治理措施。解决问题的关键,是分离出大部分液态水后,再进行节流,并降低分离器工作温度。可以在卧式分离器后、过滤分离器前增加一级节流,提高卧式分离器工作压力、降低下游流程压力,解决气水分离效果差的问题。卧式分离器分离出绝大部分液态水后,饱和水天然气节流效应明显,凝析出的液态水可被过滤分离器和气液聚结器分离出来。计算表明,可将出站温度控制在25℃以下,减少采出水进入输气管线,降低清管作业次数,节约生产成本。     

回燃式抛煤机锅炉飞灰分离装置的实验研究

对国内抛煤机锅炉的现状和存在的问题进行了介绍和简要分析,指出加装飞灰复燃装置是实现抛煤机锅炉节能环保改造的关键技术之一.采用旋风分离器作为飞灰分离装置并对其进行冷态试验研究,表明:入口烟速为20m/s,人口含尘浓度为8000mg/Nm3的情况下,对于粒径在75um及以上的颗粒,旋风分离器的分离效率可以达到95%以上.     

重力式油气水三相分离器工艺设计研究

本文针对如何提高卧式三相分离器的分离效率这一问题,对油气水三相分离器的设计进行了研究,结合油水分离的难点,给出了设计和计算油水分离设备时的要点。分析表明,在设计三相分离器时,针对不同的油水混合物,需要综合考虑液滴沉降、液滴的大小和停留时间对多相流动的影响。此外,还需要通过增加内件来提升油水混合物的分离效率。同时,分析了油水分离器内部构件对油水分离工艺的影响以及聚结板的工作原理,并给出了聚结板的设计及工程应用的选择依据。     

变工况下油水分离器分离效果的数值模拟与结构优化设计

为提高油水分离器对变工况的适应性,以波纹板式分离器为例,运用计算流体力学的方法对油水分离器内部流体的浓度场进行数值模拟计算,验证了分离器内部的聚结元件对分离效果的影响规律。结果表明,在特定的分离器内部,对特定的流体,其聚结部件(波纹板)的长度和间距有最佳设计值。当来液性质变化时,最佳设计长度基本不受影响,而最佳设计间距却呈规律变化。根据计算结果,对内部构件进行优化改进,提出了一种变工况下可调节聚结元件的设计理念,使新设计的分离器可以适应不同时期来液性质的变化,在不停运情况下可以适当调节,始终保持最佳分离效果。     

颗粒杂质对柴油机油水分离器使用寿命影响的研究

基于SAEJ1839—1997标准,采用向油液中添加ISO 12103-A3粉尘的方式来模拟实际工况下油液的颗粒污染状态,开展颗粒物对油水分离器油水分离效果和使用寿命影响的试验研究。在测试流量为5L/min、上游基准质量浓度为30mg/L、水流量为燃油流量的0.25%时,油水分离器工作125min后,压差值升高1.5kPa,水分离效率下降到88%以下。试验结果表明:油水分离器工作不到建议行驶里程的一半时,水分离效率就已无法达到技术指标要求。为切实保护共轨系统要求,应采取缩短油水分离器的更换周期,或在油水分离器的上游添加颗粒过滤器,对颗粒进行初步过滤,以延长油水分离器使用寿命。     

不同入口截面角旋风分离器的分离特性

对常规旋风分离器的进口结构进行了改进:使得旋风分离器的入口具有一定截面角。利用计算流体动力学(CFD)技术对具有不同入口截面角旋风分离器的气相流场进行了数值模拟,比较了不同入口截面角时旋风分离器内部流场结构,并对不同入口截面角旋风分离器的压力损失和分离效率进行了实验研究。结果表明:进口具有一定截面角使得旋风分离器内部流场朝有利于颗粒分离的方向变化,可以有效改善旋风分离器的分离性能。在相同的入口风速下,随着入口截面角的增加,旋风分离器总效率和分级效率增加,而压力损失却减小。综合压力损失和效率随入口截面角的变化趋势,可以看出,在所研究的入口截面角范围,45°应是最佳的选择。     

130t/h循环流化床锅炉低氮燃烧改造

新疆某纺织化学公司3号循环流化床锅炉NO_x初始排放浓度为350～400 mg/m~3,远高于循环流化床锅炉平均水平,通过采取炉底一次风系统和二次风系统优化、分离器入口烟道增速和分离器中心筒改造、新增部分受热面、返料器改造等措施,在额定负荷不投SNCR情况下,使NO_x最终排放质量浓度降低到100 mg/m~3以内,达到了低氮改造预期效果。     

超临界旋风分离器排气管结构优化数值模拟

为解决某电厂660 MW超临界循环流化床旋风分离器分级效率较低的问题,对旋风分离器排气管入口结构进行优化,将排气管入口改造成渐缩的锥体和渐扩的锥体。利用CFD软件,采用RSM湍流模型和DPM颗粒模型对传统与新型排气管结构的旋风分离器内部流场进行数值模拟,以旋风分离器的分级效率与阻力系数比值比较排气管入口结构的经济性。研究表明:与传统旋风分离器比较,正常运行时,渐缩结构的分级效率提高6.1%,但总压差增加108.83 Pa;渐扩结构的分级效率提高2.6%,总压差减小36.27 Pa;入口流速20 m/s时,渐缩结构旋风分离器最具经济性。     

陶瓷超滤膜在含油废水处理中的应用及改造

针对高浓度含油工业废水,采用预处理+油水分离器+超滤+SBR工艺可有效降解污染物。但由于废水量不足,水质波动大,易腐化,超滤易堵塞,造成水质超标。采用以下措施改造:增加搅拌,防止水质腐化,堵塞超滤;超滤增加前置过滤器,添加高效清洗剂,提高清洗效率;生物处理前增加pH调节,避免罐内直接调节pH,抑制细菌生长;向SBR投加营养剂及硝化细菌,改变运行模式,增加脱氮效率。应急罐回流管道改到SBR,减少超滤负荷。经过调试,出水含油量10 mg/L,COD200 mg/L,氨氮30 mg/L,符合污水排入城镇下水道标准,可达标排放。     

动态粗粉分离器结构优化与数值模拟

为提高机组运行的稳定性和经济性,将静态粗粉分离器改造成动态粗粉分离器,采用Fluent软件模拟动态粗粉分离器内部气体流场变化和颗粒运动轨迹,研究分析调节动叶轮转速、静叶转角、入口风速对动态粗粉分离器的出粉细度,分离效率,循环倍率,系统阻力等分离特性的影响变化。结果表明:在入口风速17 m/s~19 m/s,动叶轮转速70 r/min,静叶角度45°时,动态粗粉分离器各项运行指标均较理想,动态粗粉分离器处于最佳运行状态,模拟结果能为实际工程应提供了一定理论依据。在现场试验中,动态粗粉分离器各项运行特性也均优于静态粗粉分离器。     

330 MW机组紧凑型分离器改造研究及性能试验分析

某公司#5炉磨煤机配套的径向挡板型分离器存在严重堵塞问题,影响机组带负荷能力,将原有的分离器改造为国内首台紧凑型双级轴向分离器,实现了粗煤粉分离及煤粉细度和均匀性控制、多通道煤粉浓度均匀性控制以及杂物的在线分离与清除。经过冷热态一次风调平试验、热态煤粉细度调整试验、A、B磨分离器对比试验以及最大出力试验等一系列性能试验后得到:磨煤机分离器各粉管风速偏差均控制在±5%,分离器阻力均在245～600 Pa之间,煤粉细度更加合适,磨煤机出力平均提高了4.8 t/h,即7.4%。     

卧式热交换式方形分离器分离性能的试验研究

对卧式热交换式方形分离器在不同风速和不同入口浓度下分离效率和阻力进行试验研究,并分析了运行工况分离性能。为了进行优化设计,对不同的结构方案进行了优化试验。结果表明,排气管直径和仲入长度分别为分离器特征尺寸的1／3和1／15的分离器具有高效、低阻等优点;对于粒径大于100μm的固体颗粒,其分离效率在90％以上,阻力小于1500Pa。     

不同入口高宽比旋风分离器内气固流动的数值模拟

采用雷诺应力模型(Reynolds stress model,RSM)对两种不同入口高宽比分离器的气相流场进行了数值模拟,同时用拉格朗日法模拟了分离器内颗粒的运动轨迹.结果表明:数值计算得到的分离器效率和气相流场分布与试验结果基本吻合;在相同入口面积下,入口高宽比大的分离器B的分离效率比分离器A约高2%～8%,但分离器B的压降也更大;分离器B内气相的切向速度大、颗粒平均进入位置低以及颗粒运动至壁面的距离短,有利于提高其分离效率,但是分离器B的短路流及排尘口附近偏心的纵向环流更大,不利于分离效率的提高.     

核电汽水分离再热器内部循环蒸汽流动特性研究

利用计算流体力学(CFD)软件对循环蒸汽在一种典型结构汽水分离再热器(MSR)内的流动进行了数值模拟,分析造成分离器入口汽流分布不均匀的原因,提出更加合理的多孔板开孔率的布置方案,使得分离器入口的速度偏差处于0.9～1.1之间。结果表明:MSR进汽分配装置进汽口的流量不均和多孔板上游环形腔体的结构是造成分离器入口汽流分布不均的原因;在不增加蒸汽通过MSR压力损失的前提下,通过调整多孔板不同区域的开孔率,在分离器入口可获得更加均匀的汽流。     

无节流器轴流旋风气液分离器性能研究

采用数值模拟方法对无节流器轴流旋风气液分离器的内部流场状态进行了预测,得到不同壁面开槽尺寸无节流器轴流旋风分离器内部的流场特性,通过试验研究获取了分离器的阻力特性与效率特性,并对数值模拟结果进行了验证.结果表明:数值计算获得的阻力特性曲线与试验得到的阻力特性曲线基本重合,数值计算方法在获取旋风气液分离器阻力特性方面具有较高的精度;开槽尺寸对无节流器轴流旋风气液分离器的阻力特性影响不大,但对分离器的分离效率影响较大;在入口气流平均速度为3 m/s和4 m/s的条件下,当外壁开槽尺寸为30 mm时,分离器的平均分离效率最高,均在97.3%以上.     

某发动机曲轴箱油气分离器设计

为改善发动机曲轴箱内窜出的气体,设计一种高分离效率的旋风式分离器。对旋风式油气分离器内部流场和分离性能进行数值模拟,进而优化分离器的结构尺寸。研究了分离器的入口直径、入口管段与水平面夹角和圆柱段长度这3个主要参数对分离效率的影响,进而对分离器结构尺寸进行优化,最后得到分离效率达到90%以上的最佳油气分离器设计方案。