无机传热技术及其应用

一、技术简介 1无机传热技术简介 无机传热技术是以无机元素为主要介质,注入到各类金属(或非金属)管状、板状腔体内,经密封成型后,形成具有传热特性的元件,在一定温度条件下,无机传热元件可将热量由元件的一端向另一端快速传送,在整个传热过程中,元件表面呈现出无热阻快速波状导热的特性.     

高速电脱盐技术在炼制俄罗斯原油中的应用

介绍了大型高速交直流电脱盐技术的工艺流程和技术特点,并在中国石油辽阳石化公司的550×10^rt／a常减压蒸馏装置中进行了应用,该装置是首次加工俄罗斯原油。对高速电脱盐系统运行工况进行了分析并对操作条件进行了优化,使各项运行指标达到了要求：在入口原油含盐量小于50mg／L的条件下,经电脱盐系统处理后的原油含盐量小于3mg／L,含水量小于0．3％;外排污水含油量小于100μg／g。     

5.0Mt／a常减压装置加工轻质原油的脱瓶颈改造

随着加工原油的轻质化,兰州石化公司5．OMt／a常减压装置初馏塔塔顶压力达到负荷上限（0．15MPa）,处理能力最大仅为4．5Mt／a。为消除该瓶颈,即保证装置加工轻质原油时处理能力达到设计负荷5．OMt／a,对装置初馏塔系统进行了技术改造,包括对初馏塔、初顶油气一原油换热器、初馏塔顶空冷器、回流泵及加热炉火嘴等的改造。改造后,在加工重质原油时,装置处理量可达到16000t／d,在加工轻质原油时,处理量也可达到15000t／d,装置的操作弹性可以达到50％105％,综合能耗为9．27kg标油／t。     

无机传热元件启动性能实验研究

为了研究无机传热元件的启动过程,采用无机传热元件实验装置,测试了不同倾斜角度、加热水入口温度和加热段冷却段长度比下光管式无机传热元件的启动性能。实验结果表明:无机传热元件在倾角为30°、60°和90°时均具有良好的启动性能,且倾角越大,稳定工作时绝热段管壁温度越高;加热水入口温度越高,无机传热元件稳定工作时的工质温度越高;加热段与冷却段长度比越大,最小启动角越大,启动越困难,在实际应用中,为保证无机传热元件的顺利启动,其安装角度确保大于2°。     

热管换热器在炼油及石化工业上的应用

主要介绍了新型高效传热元件——热管，对热管的原理及其优越性进行了阐述以热管为传热元件制作而成的高效换热器在日益重要地应用于炼油及石化工业。     

无机热传导技术用于烟气余热再利用

无机热传导技术是以无机元素为导热介质，将其注入类金属或非金属管内，经密封形成导热元件。受热时间利用分子震荡、摩擦，将热能快速激发、传递。唐钢高速线材厂二车间就是将这种传热元件制成蒸汽发生器和煤气预热器，利用烟气二次余热产生蒸汽同时预热煤气，设备小巧，传热效率高。     

强化传热技术在小型烟,火管锅炉中的应用

本文在一小型立式天然气热水锅炉的烟道内插入三维波纹板——一种高效管内强化传热元件,使该自然引风热水锅炉在无外加泵功条件下,效率由原来的43%提高到70%。事实证明:三维波纹板具有良好的强化换热性能,是一种可应用于实践的新型强化传热元件.     

环帮 超导传热元件 高效节能产品

环帮牌系列产品均采用超导传热元件,节能效果十分显著。 热管是一种具有超导热性能的传热元件。它具有极高的导热性,良好的等温性,冷热两侧的传热面积可任意改变,可远距离传热,温度可控等一系列优点。我公司利用超导热元件制造的系列产品,热能利用率提高30％,节约燃料10％,使用寿命8年以上,一年即可收回投资,经济效益、社会效益十分明显。     

超导传热元件 高效节能产品

环帮牌系列产品均采用超导传热元件,节能效果十分显著。 热管是一种具有超导热性能的传热元件。它具有极高的导热性,良好的等温性,冷热两侧的传热面积可任意改变,可远距离传热,温度可控等一系列优点。我公司利用超导热元件制造的系列产品,热能利用率提高30％,节约燃料10％,使用寿命8年以上,一年即可收回投资,经济效益、社会效益十分明显。     

超导传热元件 高效节能产品

环帮牌系列产品均采用超导传热元件,节能效果十分显著。 热管是一种具有超导热性能的传热元件。它具有极高的导热性,良好的等温性,冷热两侧的传热面积可任意改变,可远距离传热,温度可控等一系列优点。我公司利用超导热元件制造的系列产品,热能利用率提高30％,节约燃料10％,使用寿命8年以上,一年即可收回投资,经济效益、社会效益十分明显。     

太阳能加热输送原油系统集热器的选择

为了减少原油输送所需的加热能耗，可以采用太阳能集热器加热原油。目前常用的3种集热器中热管式集热器的热效率高、抗冻能力强、保温好、启动快、技术综合经济性好，最适合我国北方的气候和原油加热的工况条件，是最佳的选择。     

炼油联合装置节能减排优化措施

巴陵石化炼油联合装置以105× 104t/a MIP-CGP装置为核心,配套产品精制、气体分离及循环水、空压站等公用工程系统.该装置直接以200×104t/a常压装置的渣油为原料,具有多产高辛烷值汽油和气体烯烃的特点.针对重油催化装置高气体收率和大注汽量的工艺特点,从催化生焦理论人手,进一步分析了随着进料密度、残炭和重金属含量的增加,装置的能耗越显著,联合装置的用能优化越复杂.通过对再生器取热系统、烟气余热回收系统、蒸汽能量梯级利用、烟机系统、供风系统、加热炉燃烧器系统、高低温位热能回收以及循环水、酸性水、凝结水系统的用能分析及优化改造,充分综合利用了各类能源,减少了装置对水的消耗.炼油联合装置能耗由72.20kg标油/t原油降至61.74kg标油/t原油,吨原油取水南0,72t/t降至0.61t/t,吨原油排水由0.64t/t降至0.30t/t.     

采用再热温度630 ℃的1 000 MW新一代超超临界二次再热机组可行性研究

[目的] 为了推动采用再热温度630 ℃的1 000 MW新一代超超临界二次再热机组发展,需对某沿海电厂2× 1 000 MW新一代超超临界二次再热机组的可行性进行研究。 [方法] 文章分析了主机参数、主机技术条件、主机设备可行性、辅机设备可行性、主要系统配置、机组经济性和热经济性指标。 [结果] 研究表明：1 000 MW新一代超超临界二次再热机组是可行的,已具备示范应用条件。与1 000 MW常规超超临界二次再热机组相比,1 000 MW新一代超超临界二次再热机组热效率更高,污染物排放更少,经济效益较高。该1 000 MW新一代超超临界二次再热机组热效率达到48.72%,发电标煤耗达到252.48 g/kWh,供电标煤耗达到260.16 g/kWh,为国内最优水平。 [结论] 我国具有自主知识产权的先进马氏体耐热钢G115和带小发电机的抽背式给水泵汽轮机可以应用于新一代超超临界二次再热机组。     

SJ型干馏方炉在窑街油页岩炼油技术领域的开发与应用

SJ型气燃式干馏方炉成功应用于窑街油页岩的干馏,工业化生产情况表明,干馏炉运行稳定、操作平稳,页岩油回收率达80%以上,半焦作为副产品具有较高的热值,可用于燃烧发电。与抚顺炉相比,方型干馏炉用于油页岩的干馏具有处理量大(每台炉设计处理量为500t/d)、油收率高(页岩油收率可达实验室铝甄油收率的80%以上)、半焦热值高(半焦发热量达4274kJ/kg),以及操作简单、投资少等特点,且对于页岩块径适应性较广泛,设计入炉粒径6～80mm,但3～150mm粒径之间的页岩搭配入炉,可以干馏完全,能处理低品位的油页岩。处理含油率5%以上的页岩能做到热量自给有余。由于半焦热值没有损失,可进一步用于循环流化床燃烧发电,提高企业的经济效益。窑街油页岩炼油项目,被列为甘肃省2010年度节能综合利用示范项目。     

Experimental investigation of the natural gas confined flames using the OEC

The concept of environmental efficiency in equipment is increasing with the unfolding of global warming. In terms of industrial equipment, it is the burners which have a major impact in this discussion because of industrial combustion. Demand for environmentally more efficient burners with a reduction in emissions is essential for the proper use of fossil fuels during the transition between this energy and alternative energy sources for the next fifty years or more. This study experimentally evaluates the technique of oxygen-enhanced combustion - OEC - and its interaction with soot formation and thermal radiation in natural gas confined flames. The literature shows that the OEC technique - an important technique for improving the thermal efficiency of combustion - causes under certain conditions an increase in soot formation. Soot, as an important participant in radiant heat transfer, can increase the thermal efficiency of burners, implementing heat transfer from the flame to the heating areas, thereby reducing fuel consumption, the temperature of the flame, and consequently a reduction in the emission of NO_x. In the experiment was used low enriched with oxygen, which does not require significant existing equipment changes. This technology can play an important role in preparing particularly the oil and gas industry for the technological challenge of reducing global warming.     

利用流程模拟软件降低常减压装置能耗

以提高常压炉进料温度(原油换热终温)作为生产优化目标,应用Aspen Plus流程模拟软件,建立石家庄炼化Ⅰ套常减压装置流程模拟模型。通过对常压塔取热比例的优化,提高了原油换热终温,降低常压炉瓦斯消耗,进而达到降低装置能耗的目的。在指导实际生产过程中,通过降低塔顶冷回流流量,分别提高顶循、常一中和常二中的取热量。在保证各侧线产品质量和收率的情况下,各变量的调节如下:常顶冷回流流量由30t/h降至19t/h,常顶循流量由68t/h提到80t/h,常一中流量由112t/h提到120t/h,常二中流量由100t/h提到120t/h。原油换热终温提高了2℃,全年节约瓦斯气1470t,节能效益达到367.5万元。需要注意的是,装置操作过程中,由于处理量变化,会造成换热器的换热系数发生改变,因此,在实际改变各中段回流量过程中,应综合考虑各换热器的换热能力。同时,受原油加工量和原油性质变化导致的加工方案的改变,应经常对模型进行修正,否则会偏离优化目标。     

稠油油田生产能耗指标计算方法研究

经过20多年的发展,中国石油稠油产量大幅提高,近几年基本占到原油总产量的12％左右,热采稠油约占原油总量的10％.由于稠油黏度大、流动性差等原因,开采和输送环节的能耗明显高于常规油田.掌握稠油油田生产用能状况、确立稠油油田生产能耗指标日趋重要.推导出稠油油田生产能耗计算数学模型,根据热力学系统能量计算方法和水蒸气热力性质,提出注汽系统能耗计算模型;通过统计和相关性分析,得出稠油油田主要生产耗能系统不同工艺流程、不同黏度稠油的能耗基准值;提出稠油油田3种能耗计算方法(计算法、对比法、经验值法).建立的能耗计算模型、能耗基准值表及能耗计算方法,可用于热采稠油油田生产能耗的计算,并能应用于评价油田实际生产能耗的合理性,制定稠油区块、采油厂或整个油田公司稠油生产能耗考核指标和能耗定额.     

青岛炼化常减压装置顶循热量利用的流程模拟

青岛炼化常减压装置因受实际工艺操作条件限制,致使常顶循换热器的取热能力下降,常顶循设计取热负荷为20.18MW,而实际运行中的取热负荷只有10.8MW,约50%的热量没有得到有效利用。本文试图利用流程模拟软件来核算和论证是否可以将常顶循多余热量用作全厂轻烃的C4、C5分离,从而达到常顶循热量充分利用的目的。利用流程模拟的DSTWD模型,建立轻烃分馏塔的简捷设计模型,通过质量平衡、热平衡和相平衡原理,求出在要求的分离精度和产品质量条件下,精馏塔所需的塔板数和热负荷;利用流程模拟的Heat Exchangers模型,建立精馏塔重沸器和进料换热器的模型,核算顶循可利用的热量以及重沸器与进料加热器的取热分布。模拟结果表明:利用常顶循的剩余热量作为热源,完全可以将轻烃中的C4、C5组分进行有效分离。常顶循采取先作塔底重沸器热源、再作进料加热器热源的取热方式比较合理。计算结果同时也表明:就原油和轻烃两种介质的取热温位而言,常顶循分流成并列两股,一股作轻烃分馏塔热源,另一股继续作原油加热热源的取热方式可以使常顶循的热量利用最充分。常顶循作分馏塔热源的分支流量最佳为350t/h左右。     

Power system optimization

Long-term gas purchase contracts usually determine delivery and payment for gas on the regular hourly basis, independently of demand side consumption. In order to use fuel gas in an economically viable way, optimization of gas distribution for covering consumption must be introduced. In this paper, a mathematical model of the electric utility system which is used for optimization of gas distribution over electric generators is presented. The utility system comprises installed capacity of 1500 MW of thermal power plants, 400 MW of combined heat and power plants, 330 MW of a nuclear power plant and 1600 MW of hydro power plants. Based on known demand curve the optimization model selects plants according to the prescribed criteria. Firstly it engages run-of-river hydro plants, then the public cogeneration plants, the nuclear plant and thermal power plants. Storage hydro plants are used for covering peak load consumption. In case of shortage of installed capacity, the cross-border purchase is allowed. Usage of dual fuel equipment (gas–oil), which is available in some thermal plants, is also controlled by the optimization procedure. It is shown that by using such a model it is possible to properly plan the amount of fuel gas which will be contracted. The contracted amount can easily be distributed over generators efficiently and without losses (no breaks in delivery). The model helps in optimizing of fuel gas–oil ratio for plants with combined burners and enables planning of power plants overhauls over a year in a viable and efficient way.     

无机热超导技术在油田生产中的应用浅析

无机热超导技术是一种新型热传导技术，元件具有高速传热、高传热能力、均温性、热阻小、可变形结构等特点，广泛适用于均温、散热、热交换领域，可替代传统的热管技术。对油田地面建设中采用无机热超导技术的气-气交换、气-液交换余热利用，储罐加热均温，热棒冻土稳定等应用进行了展望。