原油库加热节能研究

【摘要】：节能降耗一直是各国关注的焦点。油库作为耗能的一个部门，如何在现有生产条件下，合理调整运行参数以达到节约热能的目的是本文研究的重点。简要地介绍了国内外能源的利用状况和节能研究现状。通过对秦皇岛原油库的调研分析，详细地研究了蒸汽管网系统和热媒炉系统的类型、结构、传热机理，以及参数的计算方法，编写了计算程序。将节能优化运行的研究重点放在蒸汽管网系统、热媒炉系统和对油罐执行各种操作的用热上。对蒸汽管网系统建立了估算各用热处蒸汽质量流量的数学模型；对罐区执行各种操作时，根据原油在不同工况下对热能的需求，建立相应的数学模型，然后根据供热方式的不同，分别按蒸汽管网系统及热媒炉系统所建的模型反算出相应的燃料供给量。对比各工况下燃料的供给量的大小，优选出热能消耗最少的一种运行方式组合。并编制了相关的软件辅助计算。而且，通过对现场数据进行模拟计算后的结果表明：所建的数学模型是符合现场实际情况的，结果也是令人满意的，同时，其计算结果可以作为现场操作的一个参考。 【关键词】：油库 供热系统 优化运行 节能 研究
【学位授予单位】：西南石油学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TE972
【目录】：

• 1 绪论7-15
• 1．1 油库的类型和任务7
• 1．2 油品加热的目的和加热的方法7-8
• 1．2．1 油品加热的目的7-8
• 1．2．2 油品加热的方法8
• 1.3课题的目的、意义及来源8
• 1．4 国内外热能利用的概况及文献综述8-12
• 1．4．1 蒸汽管网系统供热9-11
• 1．4．2 热媒换热系统加热11-12
• 1．5 国内外节能研究的现状12-13
• 1．5．1 蒸汽管网系统12
• 1．5．2 热媒炉系统12-13
• 1．6 课题的研究内容及成果简介13
• 1．7 本文的创新点13-15
• 2 热媒炉系统的研究15-33
• 2．1 热媒炉系统的分析15
• 2．2 换热器的分类15
• 2．3 传热机理15-26
• 2．3．1 热传导15-18
• 2．3．2 对流换热(热对流)18-20
• 2．3．3 对流换热系数的计算20-21
• 3．3．4 热辐射21-26
• 2．4 两流体间的热量传递26-28
• 2．4．1 传热方程和(总)传热系数26-27
• 2．4．2 传热的热流量(热负荷)的计算27-28
• 2．5 热媒在热媒炉中加热的热平衡及热效率28-30
• 2．6 换热器的热计算30-33
• 3 蒸汽管网系统的研究33-60
• 3．1 锅炉33-34
• 3．2 分汽缸34-37
• 3．3 油品加热的起始温度、终了温度和平均温度37-41
• 3．3．1 油品加热的起始温度38-39
• 3．3．2 油品加热的终了温度39-41
• 3．3．3 油品加热的平均温度41
• 3．4 蒸汽经加热器至油品总传热系数K_0的计算41-45
• 3．5 单位时间内加热油品所需的总热量Q的计算45-47
• 3．6 油罐总传热系数K值的计算47-55
• 3．6．1 地上不保温立式油罐的总传热系数47-53
• 3．6．2 地上保温立式油罐的总传热系数53
• 3．6．3 直接埋土非金属油罐的总传热系数53-54
• 3．6．4 地上卧式罐总传热系数54
• 3．6．5 地下卧式油罐的总传热系数54-55
• 3．7 蒸汽管路的热力计算55-57
• 3．8 各罐投用的伴热管线数57-58
• 3．9 由锅炉到罐区的蒸汽管网系统的总效率58-60
• 4 操作条件下油罐用热的优化研究60-77
• 4．1 罐內原油不进不出(No-In-No-Out)60-63
• 4．2 罐内原油只进不出(Only-In-No-Out)63-67
• 4．2．1 来油进罐前通过换热器加热63-64
• 4．2．2 原油进罐并与罐内原油混合后由加热盘管加热64-67
• 4．3 罐内原油只出不进(Only-Out-No-In)67-68
• 4．4 罐內原油又进又出(In-and-Out)68-69
• 4．5 环境温度的选取69
• 4．6 油罐传热系数的确定69-72
• 4．6．1 传热系数与罐內原油温度之间的关系69-71
• 4．6．2 罐的传热系数与罐内液位高度之间的关系71-72
• 4．6．3 本文对传热系数的假设72
• 4．7 程序说明及算例72-77
• 4．7．1 求罐内原油不进不出时最优存储温度的程序说明72-73
• 4．7．2 求罐内原油不进不出时热能消耗的程序说明及流程图73-74
• 4．7．3 求罐内原油只进不出时热能消耗的程序说明及流程图74-75
• 4．7．4 求罐內原油只出不进时热能消耗的程序说明和流程图75
• 4．7．5 求罐內原油又进又出时热能消耗的程序说明和流程图75-77
• 5 实验研究与分析77-94
• 5．1 蒸汽管网系统现场实验77-86
• 5．1．1 实验目的和原则77
• 5．1．2 实验方案77
• 5．1．3 实验步骤77-79
• 5．1．4 对所测数据的分析79-80
• 5．1．5 对计算中相关参数的说明80
• 5．1．6 计算结果80-82
• 5．1．7 计算结果分析82-86
• 5．2 热媒炉系统现场实验86-94
• 5．2．1 现场采集的数据：86-88
• 5．2．2 计算说明88
• 5.2.3计算结果88-94
• 6 算例与分析94-108
• 6．1 算例分析94-101
• 6．1．1 现场数据94-97
• 6．1．2 在所研究的时间段內实际运行的结果97
• 6．1．3 依据第四章的模型按实际运行情况进行计算的结果97-99
• 6．1．4 按热能消耗最少的优选模型进行计算的结果99-100
• 6．1．5 三种情况下燃料油消耗量的比较100-101
• 6．2 月消耗试算101-108
• 6．2．1 现场数据101-102
• 6．2．2 现场数据分析102
• 6．2．3 计算结果102-107
• 6．2．4 计算结果分析107-108
• 7 结论与建议108-110
• 致谢110-111
• 参考文献111-113

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