高温涡轮叶片内冷通道强化换热试验系统设计

针对重型燃气轮机高温涡轮叶片的双工质冷却技术,设计建造了研究带肋复杂叶片内冷通道内蒸汽/空气流动及强化换热特性的试验平台。该平台由压缩机、蒸汽发生器分别提供冷却空气和蒸汽源,可以进行叶片内冷通道内蒸汽、空气两种工质的对流、冲击、肋柱扰流及多种冷却结构下的冷却换热机理和摩擦阻力特性研究。从而能揭示叶片内冷通道内流动阻力、表面强化换热与不同冷却结构几何参数及气(汽)动参数的影响规律。获得单元通道内蒸汽/空气为冷却介质的高效冷却结构及相关换热关联准则式。     

蒸汽辅助重力泄油超覆机理研究

如何控制蒸汽腔变化,充分利用蒸汽超覆作用扩大蒸汽波及区域,极大程度地发挥重力对热流体的泄流作用,是蒸汽辅助重力泄油蒸汽超覆机理研究的技术关键。结合中深层巨厚砂岩稠油油藏特点,及直平组合立体开发井组结构,推广应用蒸汽超覆理论,简化蒸汽超覆系数。根据考虑重力超覆的稠油热采两区模型,建立了考虑蒸汽超覆的地层热效率计算模型,分析蒸汽超覆对地层热效率的影响。运用数值绘图软件,直观展示液相等压面及蒸汽相前缘变化趋势,合理解释蒸汽前缘滞后现象。通过分析注采参数、油藏参数、井网结构参数等对液相等压面、蒸汽相前缘变化的影响规律,探索如何利用蒸汽超覆及控制蒸汽腔变化的方法,为蒸汽辅助重力泄油的高效开发提供理论依据。     

复杂结构井蒸汽吞吐影响因素及优化研究

利用复杂结构井技术开发稠油油藏,可提高稠油油藏的动用程度,注汽开采时优势更明显,可有效增加波及范围,从而大幅度提高采收率。目前对复杂结构井产能预测模型的研究远落后于矿场实际应用,预测结果与实际生产效果出入较大,尤其是对复杂结构井注蒸汽热采,考虑多因素条件下很难求得解析解。根据某油田已实施的多口复杂结构井蒸汽吞吐实际数据,利用灰色关联方法,以初期产能作为参考序列,油层厚度、渗透率、复杂结构井长度、井距、夹角、注汽参数等作为比较序列,最终依据关联度计算公式得到不同影响因素的关联度,并对复杂结构井开发效果的影响因素及其程度进行评价,得出影响复杂结构井蒸汽吞吐效果的主控因素,并针对主控因素进行了优化研究,为稠油油藏利用复杂结构井进行蒸汽吞吐开采提供了必要的技术参考依据。     

薄层稠油油藏过热蒸汽吞吐技术优势解析

在过热蒸汽开发稠油油藏提高采收率机理分析基础上,利用数值模拟技术对1-3m、3-5m和5m以上薄层稠油油藏实施过热蒸汽吞吐的开发效果进行了对比和分析。通过对比普通湿蒸汽、高温湿蒸汽和过热蒸汽的增油能力、节约蒸汽效果及油藏特征,分析了稠油油藏过热蒸汽吞吐的技术优势。研究结果表明,过热蒸汽吞吐的增油能力明显高于普通湿饱和蒸汽吞吐和高温湿蒸汽,但当过热度超过20℃后,增油幅度变缓;相同产油量时,过热蒸汽要比湿饱和蒸汽节约大量蒸汽。这是因为过热蒸汽携热量大,比容高,可以有效萃取稠油中的轻质组分,有效扩大波及体积,增加洗油效率。     

国家蒸汽冷凝水回收技术研究推广中心

为了加速赛闭式蒸汽冷凝水回收技术及高温冷凝水回收装置的研究开发和尽快在企业中推广使用，提高我国蒸汽冷凝水回收利用水平，使企业的节能工作上一个新台阶，国家科委1995年批准以辽宁省能源研究所为技术依托单位，成立“国家蒸汽冷凝水回收技术研究推广中心”。中心的任务和目标是继续研究和完善蒸汽冷凝水回收技术，生产蒸汽节能设备，在全国范围内继续推广“密闭式蒸汽冷凝水回收技术”、“高温冷凝水回收装置”及其它蒸汽节能设备。逐步将中心建成全国性的蒸汽冷凝水回收技术、热力合网代化设计及蒸汽节能设备的研究、生产和开发综合…     

木质纤维原料蒸汽爆破预处理技术与应用现状

蒸汽爆破主要通过高温高压蒸汽的瞬间释压来破坏纤维细胞壁,是一种绿色且高效的生物质预处理技术.本文综述影响蒸汽爆破预处理效果的主要因素,并介绍一种新型的爆破技术——温压分控爆破技术,该技术克服了传统蒸汽爆破技术不能将温度和压力对木质纤维原料的影响区分开来的缺点.此外,蒸汽爆破技术在生物质领域已得到广泛应用,本文也对蒸汽爆破技术在生物质能源、生物质基材料以及相关化学品方面的应用进行解析,并对蒸汽爆破的发展前景进行展望.     

注汽管柱喷嘴结构对蒸汽干度的影响

由于稠油油藏油层物性差异,导致油井各层或不同井段的吸汽、吸热不均,油层动用程度较差,常采用分层注汽技术来解决这一问题.针对分层注汽管柱的喷嘴设计,通过理论分析和数值模拟方法,研究了喷嘴扩容和喷嘴角度对蒸汽干度的影响.结果表明:喷嘴角度大小将影响湿蒸汽两相流动相分离效果,导致喷嘴内蒸汽干度发生变化;因喷嘴结构、数量、壁面散热、高速流动产生的耗散热以及后期油层压力升高,湿蒸汽经喷嘴靠扩容提高蒸汽干度的能力极小.     

烟气-蒸汽辅助重力泄油模拟技术

采用加拿大CMG软件公司的CMG-STARS模拟器,对烟气-蒸汽辅助重力泄油技术中烟气在蒸汽腔中的运移规律进行数值模拟。研究烟气注入后蒸汽腔的扩展速度及形态变化规律,分析含油饱和度、黏度、压力、温度的变化规律。在优化的注入参数下,对烟气-蒸汽辅助重力泄油和常规蒸汽辅助重力泄油(SAGD)技术的开发效果进行对比。研究结果表明:优化的蒸汽注入温度为280℃、注入速度为150 m3/d、烟气与蒸汽比为1.0。在优化的注入参数下,烟气-蒸汽辅助重力泄油比SAGD的累积采油量提高2.0 kt,采收率提高7%,油气比增加0.7%。烟气-蒸汽辅助重力泄油技术的开发效果更好。     

冷却结构对中压透平级蒸汽冷却性能的影响

采用耦合流场计算和共轭传热的数值方法,研究了超超临界汽轮机中压缸前两级蒸汽冷却结构对动叶叶根和轮盘等部件冷却性能的影响,对比分析了原始结构和3种冷却孔结构中的中压缸前两级固体部件的温度分布。结果表明:4种冷却结构均可以对再热中压缸第一级动叶叶片、叶根、轮盘进行有效冷却;减小叶根底部冷却孔面积能够增大叶根和轮盘表面被冷却蒸汽覆盖区域的面积,提高冷却效果;封闭叶根底部冷却孔能够完全阻止主蒸汽入侵,达到叶根和轮盘固体域相对最佳的冷却效果;4种冷却结构均可保证第一级后部腔室下游蒸汽在较低的温度水平,从而实现对下游部件的进一步冷却。研究结果证明了,通过冷却孔的结构优化设计可以利用冷却蒸汽抑制高温主流蒸汽入侵轮盘腔室,有效提高超超临界汽轮机中压再热前两级的蒸汽冷却效果。     

考虑蒸汽温位因素的全局能量集成方法

建立了考虑蒸汽温位因素的全局能量集成超结构,描述了在全局热源、公用工程、汽轮机、全局热阱之间进行热量传递和交换的所有可能的拓扑结构。基于此超结构,建立了全局能量集成的混合整数非线性规划模型,并用列队竞争算法进行求解。通过优化求解,得到高压、中压和低压蒸汽的优化温位和流量,使全局能量集成更有效。实例表明:本文所提出的方法优于没考虑蒸汽温位因素的全局能量集成。     

放射性废物蒸汽重整垂直管内流场反应耦合数值模拟研究

近年来,蒸汽重整技术在放射性有机废物处理方面得到了越来越多的关注。蒸汽重整的矿化还原反应炉主要采用流化床结构。其反应器内部的流场呈现多维耦合的特性,针对反应器内部多维耦合流场进行分析是优化反应器结构、确定反应参数的必要步骤。建立了包含气固两相流及树脂热解反应的耦合模型;并以小型蒸汽重整垂直管反应器为研究对象,对垂直管的表观气速及垂直管结构、垂直管内多维耦合流场进行了分析,确定了垂直管反应器的最佳结构参数及含固率分布。计算结果表明,扩径比为1∶2时,垂直管内的反应状态最佳。热态下固含率在提升管变径段内有所下降,但颗粒流型基本保持不变。     

蒸汽水下喷注噪声的试验研究

利用蒸汽直接加热给水的过程中,蒸汽经配汽管喷入水空间时,由于蒸汽泡的体积变化及蒸汽与周围水之间的湍流混合,在水空间内形成强烈的振动噪声.针对这一问题,采用不同结构的配汽管,在不同的水温和蒸汽流量下进行试验研究.结果表明,喷注A声级噪声主要受水温和蒸汽流量的影响,其中又以水温为主,蒸汽流量和A声级噪声间并不完全呈线性关系.     

浅论蒸汽直埋管道相关环节的技术应用

由于城市建设的需要,蒸汽直埋管道的应用日益普遍,特别是近几年得到迅猛的发展,蒸汽直埋管道的应用技术也日趋成熟和完善.为使蒸汽直埋管道在实际应用中得到更好的效果,必须有可靠的技术措施保障.就蒸汽直埋管道应用的技术措施谈一谈笔者的几点看法.     

唐山市能耗状况调查与建议

扼要介绍了唐山市能源消耗与能源紧缺的严峻前景,回顾了近十年来节能工作的进展及现状。着重就工业窑炉燃料结构、窑炉结构和燃烧方式,工业锅炉加快实现热电联产,小型锅炉改造和采用新型燃烧技术,蒸汽终端利用,余热余能回收以及节电工作等方面提出了对策。     

在磁流体—蒸汽动力联合循环中采用流态化锅炉的试验研究

本文综述了国内外对磁流体—蒸汽动力联合循环中蒸汽锅炉研究的概况,认为如何解决含添加剂的烟气在1200—800℃的温度区域内粘结和堵塞受热面的问题是研制磁流体—蒸汽电厂蒸汽锅炉的关键问题。提出用流态化技术来解决这一关键技术。文章介绍了高温流态化锅炉试验台的主要结构和试验结果。     

蒸汽压缩机润滑油乳化及解决方案

近年来,MVR机械蒸汽再压缩蒸发技术被广泛应用于化工、医药、冶金、食品、海水淡化等节能环保领域,蒸汽压缩机是此项技术的核心设备。蒸汽压缩机在投产运行过程中,常出现润滑油乳化现象,导致用户频繁更换润滑油,增加运行成本。该文介绍了润滑油乳化产生的原因及危害,谈讨了如何防止蒸汽压缩机润滑油乳化的措施和乳化油再生的方法。     

大气式除氧器振动原因分析及解决对策

大气式热力除氧器在运动中普遍存在程度不同的振动问题，本文对该类型除氧器结构特点、运行工况及蒸汽分配方式进行了分析研究，指出了蒸汽调节方式与设备结构特点不适应、不匹配是造成振动的根本原因。阐明了改进蒸汽调节方式、合理分配蒸汽流量的方法是消除振动的有效措施。     

酸催化蒸汽爆破预处理提高蔗渣酶解性能研究

采用常规蒸汽爆破以及酸催化蒸汽爆破对甘蔗渣进行预处理,利用扫描电镜（SEM）对比观察这两种汽爆方法对残渣表面结构形态的影响,对比分析汽爆液的糖类、汽爆残渣组分,最后通过纤维素酶解试验评价汽爆残渣的酶解性能。结果表明,常规蒸汽爆破和酸催化蒸汽爆破均能提高蔗渣原料的酶解性能,但是常规蒸汽爆破需要在较高的处理压力（〉2.0MPa）下才能明显水解半纤维素,破坏纤维素的天然结晶结构,显著提高蔗渣的酶解性能。酸催化蒸汽爆破只需很低的汽爆压力（0.7MPa）就能充分水解蔗渣半纤维素,而且对蔗渣纤维天然结构的破坏程度也要大得多,残渣的酶解率达到49.1%,比常规同一蒸汽爆破压力条件下的酶解率（25.1%）几乎高出一倍。酸催化汽爆残渣的酶解性能随汽爆压力的提高而改善,从半纤维素到木糖的收率则随压力的升高而降低,采取两步蒸汽爆破法,将可以同时获得高的木糖收率和高的纤维素酶解效率。     

蒸汽热力管网节能措施的应用

大型炼油、石化企业中,蒸汽作为各生产环节的主要能源之一,发展和优化蒸汽热力系统,对降低炼油企业的加工成本,提高能源利用效率,增加经济效益,起着十分重要的作用。在总结石化公司蒸汽系统概况和蒸汽系统损失原因的基础上,对蒸汽计量损失、主干线散热损失、排空排凝损失等有针对性的分别采取了措施,建立了气动式排凝回收站和凝结水排汽加压站(CVP)以及蒸汽系统实时数据采集及在线智能监测优化离线模拟系统。这些技术的实施,对炼化企业蒸汽凝结水的回收和二次利用有很高的价值。     

稠油热/化学驱油技术现状及发展趋势

目前开采稠油的主要方法为蒸汽驱和蒸汽吞吐,但在蒸汽开采过程中,存在蒸汽超覆和气窜问题,从而减小了蒸汽波及体积;同时,受岩石-原油-水体系界面特性的影响,在蒸汽波及区域内有很大一部分稠油不能被剥离下来,即洗油效率低.为解决上述问题,发展了热/化学驱油技术.主要对稠油热/化学驱的最新研究成果进行了阐述.热/化学驱技术的主要作用机理为扩大热采波及体积、提高热采洗油效率以及降低原油黏度,主要包括热/碱复合驱、热/表面活性剂复合驱、热/聚合物复合驱及稠油井下改质技术.详细论述了每种开采技术的机理和特点,认为热/有机碱/表面活性剂复合驱与稠油井下改质技术是稠油开采的主要发展趋势.