Исследование процессов тепломассообмена и разработка высокофорсированной камеры сгорания прямоточного котла для систем паротеплоснабжения в нефтедобывающей отрасли

• Автор: Попова, Надежда Владимировна
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 162 с. : ил

Введение

Состояние вопроса

1.1 Современное состояние промтсплоэнергетичсских систем

и источников теплоснабжения на объектах нефтедобывающей

промышленности.

1.2 Состояние технической оснащенности теплоэнергетическим оборудованием месторождений разрабатываемых термическими методами.

Краткий обзор теплогенерирующих установок применяемых на

месторождения ПТВ.

1.3 Анализ конструкций горелок применяемых в типовых конструкциях парогенераторов, обоснование применения

предлагаемого горелочного устройства

1.4 Цели и задачи работы

Разработка принципиальной конструкции камеры сгорания и горелочного устройства парогенератора ЦППС 5, для работы на природном газе
2.1 Анализ исходных данных и разработка принципиальной
схемы котельной установки и парогенератора
2.2 Разработка принципиальных конструктивных решений топки
и поверхностей нагрева котла
2.3 Разработка принципиальной конструкции горелочного
устройства парогенератора ЦППС
2.4 Теоретическое исследование влияния конструктивных параметров аксиальнотангенциального завихрителя на
гидравлические характеристики горелочного устройсгва
Глава З
Комплексные экспериментальные исследования камер сгорания цилиндрических прямоточных парогенераторов.
3.1 Схема и конструкция элементов оборудования экспериментального
натурного стенда
3.2 Методика проведения аэродинамических исследований работы камерь сгорания ЦП ПС
3.3 Методика обработки опытных данных и полученных результатов
3.4 Зксперимеггальнье исследования тепловых характеристик
сгорания парогенератора типа ЦППС
3.3 Заключение.
Разработка инженерного метода расчета парогенератора Ц II 1
4.1 Особенности теплового расчега парогенератора ЦППС5.
4.2 Расчет лучистой составляющей тепловою потока.
4.3 Расчет конвективной составляющей теплового потока
4.3.1 Расчет теплообмена на начальном участке центрального канала
парогенератора ЦППС Ю
4.3.2. Расчет теплообмена при стабилизированном течении газа в
неггтралыюм канале парогенератора Ц II 1
4.3.3 Расчет теплообмена в кольцевом зазоре парогенератора ЦП.
4.3.4 Расчет энтальпии газового потока и пароводяной смеси.
4.4 Математическая программа теплового расчета парогенераторов
типа ЦППС 5, ПАРОГЕНЕРАТОР.
4.5 Результаты расчета программы ПАРОГЕНЕРАТОР.
4.5.1 Оценка вклада лучистой составляющей в суммарный
тепловой поток камеры сгорания ЦППС
лава
Экологический анализ аспектов промышленною применения мобильной парогенераторной установки ЦППС 5 для паротсплового воздействия на пласт.
5.1 Оценка технологических и конструктивных решений повышающих технологический уровень цилиндрическою
прямоточного парогенератора ЦППС 5.
Пример оценки экологической эффективное и применения Парогенератора ЦПГС 5 для паротепловою воздействия
на пласт месторождения Ярега.
Выводы.
Литература


Рост добычи нефти при использовании тепловых методов в немалой степени зависит от наличия специальной промысловой теплоэнергетической базы, в частности от типа используемых паро генераторных установок. Состояние технической оснащенности теплоэнергетическим оборудованием месторождении разрабатываемых термическими методами. Краткий обзор теплогенерирующих установок применяемых на месторождениях ГВ. Правильный выбор параметров пара и технологии его использования при разработке нефтяных месторождений в целом определяет энергетическую эффективность добычи нефти. Применение паротеплового метода оказывает существенное влияние на экологическую обстановку в районе добычи нсфги. Это связано с тем. ПТВ на пласт с использованием промысловых парогенераторов является энергоемким способом повышения нефтеотдачи. На Гг. Стразсрс ТермоФлад США сжигается от кг топлива в расчете на нефть в отечественных парогенераторах типа УПГ от до кг . Гг нефти, добытой ПИЗ, только в парогенераторах сжигается около 0. ПТВ. Промысловые парогенераторы при массовом их использовании, являются крупными источниками загрязнения атмосферы, температура продуктов сгорания на выходе из парогенератора в среднем находиться в пределах С, температура уходящих газов парогенераторов марки Стразсрс, составляет н среднем 4 С , УПГ С . На данный момент в США. России ограничения объемов выброса в атмосферу БОх, 0. С учетом существующей в отрасли проблемы утилизации попутною нефтяного газа, перевод на газообразное топливо является мероприятием, существенно повышающим экологичность и экономичность работы промысловых парогенераторов. Замена примерно природного газа газами внутрипластового горения при хорошем их смешении не требует, каких либо переделок в парогенераторе и не приводит к значительному уменьшению его тепло производительности, зато позволяет экономить значительное количество природного газа как потребляемого парогенератором, так и расходуемого на обеззараживание газов внутрипластового горения. При генерации пара с использованием газового топлива, суммарный уровень загрязнения атмосферы месторождения значительно снижается, хотя и остается достаточно высоким. Следует отметить, что большинство теплотехнического оборудования, для нефтегазовой промышленное создавалось машиностроителями в гг. И тс. Это офицательно сказалось как на конефукциях разработанного оборудования, в которых были затожены нс лучшие теплоэнергетические и другие решения, параметры рабочих агенток на выходе установок, неудачный выбор которых исключал возможность широкого применения оборудования на большинстве объектов с разными технологиями теплового воздействия . В результате уже к г. Исследования необходимых диапазонов рабочих параметров пара на выходе из парогенераторных установок показали, что для эффективной работы установки давление должны составлять 4 МПа. Диапазоны температур производимого насыщенного водяною пара на выходе установок определяются по его давлениям и составляют С. Диапазон производительности установок, должен составлять 2 тч. Конструкции должны быть компактными и легко перемещаться от скважины к скважине. Отечественный и зарубежный опыт свидетельствует, что создать конструкции и обеспечить технически и экономически оправданную работу теплотехнического оборудования с плавным автоматическим регулированием давления и производительности в диапазонах от до 0 их номинальных значений весьма затруднительно. Наиболее надежным и оправдавшим себя является режим регулирования в пределах 0. Эго особенно касается теплогенерирующего оборудования, у которого пределы регулирования параметров определяются в основном, диапазоном расхода топлива, при котором обеспечивается устойчивая работа горелок. Отсюда следует вывод, что создать универсальное оборудование, способное обеспечить одним типоразмером широкое автоматическое регулирование параметров рабочих агентов Р давление пара и О паропроизводитепьность установки невозможно. Например, созданный типаж и разновидности отечественных стационарных и мобильных парогенерирующих установок оказались способными обеспечить надежное регулирование режимов горения топлива и параметров насыщенного пара только в следующих диапазонах таблица . УПГГ, УГ1ГГМУ.