热油清蜡车车载锅炉双燃料燃烧加热系统的研究

论文摘要

随着社会和经济的快速发展,节能、环保和良好的经济效益已成为社会追求的目标。油田的油井大多都有从气体联合站输送过来的伴生气,其价格低廉,但其压力和流量随季节和地理位置的不同而有所不同,利用难度较大。现今油田广泛使用的热油清蜡车绝大多数以轻柴油作为燃料,基本靠操作人员的经验和熟练程度来控制,燃料不能良好地燃烧,经济效益差。为了最大限度地利用井口的油田伴生气,适应油田发展的需要,降低热洗车的运行成本,本文进行了热洗车车载锅炉双燃料燃烧加热系统的研究。研究中将燃烧理论、自动控制理论与传感器技术、电子技术、油气混烧技术和PLC技术紧密结合,并借鉴了此前关于双燃料汽车的研究成果,建立了双燃料燃烧加热热平衡燃烧加热模型,而且确立了燃料与空气之间的合理匹配关系,在此基础上进行了燃气、燃油和空气供给系统的研究设计,研制了适用于本系统的油气混烧旋流鼓风式燃烧器,研究设计了燃烧系统,并使用PLC 实现对双燃料燃烧加热的控制,研究开发出了一套热油清蜡车车载锅炉双燃料燃烧加热系统。通过对系统的安装、调试和试验以及运行使用,验证了理论模型的正确性和可行性,该系统实现了“有气烧气,气少补油,无气烧油”,在油田具有很大的发展潜力和较高的推广价值。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 热油清蜡车简介
• 1.1.1 现有热油清蜡车的结构
• 1.1.2 工作原理
• 1.2 燃烧加热系统的发展现状
• 1.2.1 燃烧加热系统的国外发展状况
• 1.2.2 燃烧加热系统的国内发展状况
• 1.3 课题研究的依据和意义
• 1.3.1 课题研究的依据
• 1.3.2 课题研究的意义
• 1.4 本论文研究的主要内容
• 1.4.1 工艺指标
• 1.4.2 本文的工作
• 1.5 本章小节
• 第二章 双燃料燃烧加热系统的理论研究
• 2.1 气体燃烧理论
• 2.1.1 燃烧的基本条件
• 2.1.2 气体燃烧反应机理
• 2.1.3 扩散燃烧火焰
• 2.2 火焰稳定性理论
• 2.2.1 火焰稳定存在的基本条件
• 2.2.2 脱火
• 2.2.3 黄焰
• 2.3 双燃料燃烧理论
• 2.3.1 燃料的性质
• 2.3.2 双燃料燃烧加热系统能量平衡方程
• 2.3.3 燃料燃烧的空气需要量
• 2.4 本章小节
• 第三章 双燃料燃烧加热系统的研究与设计
• 3.1 双燃料燃烧加热系统的总体设计
• 3.1.1 系统功能
• 3.1.2 双燃料燃烧加热系统的总体设计
• 3.2 双燃料燃烧加热系统燃气供给系统的设计
• 3.2.1 燃气供给系统的设计
• 3.2.2 燃气供给系统各部件的作用、选型
• 3.3 供油系统的设计
• 3.3.1 燃油供给系统的设计
• 3.3.2 各部件的作用、选型和供油管径的确定
• 3.4 空气供给系统的改造与设计
• 3.4.1 空气供给系统的改造设计
• 3.4.2 空气供给系统各部件的选择
• 3.5 燃烧系统的设计
• 3.5.1 燃烧器的设计选型
• 3.5.2 油气两用燃烧器设计参数的确定
• 3.5.3 燃烧系统的设计
• 3.5.4 其他装置的设计
• 3.6 本章小节
• 第四章 双燃料控制系统的研究
• 4.1 双燃料PLC控制系统总体设计
• 4.2 双燃料PLC控制系统硬件设计
• 4.2.1 双燃料PLC控制系统的硬件组成
• 4.2.2 双燃料控制系统各组成部分
• 4.3 双燃料PLC控制系统软件设计
• 4.3.1 PLC控制系统的编程软件
• 4.3.2 双燃料燃烧加热PLC控制系统的软件设计
• 4.4 本章小节
• 第五章 试验验证及数据分析
• 5.1 系统的标定
• 5.1.1 温度传感器的标定
• 5.1.2 压力传感器的标定
• 5.2 最佳空气过量系数的确定
• 5.2.1 燃油空气过量系数的确定
• 5.2.2 燃气空气过量系数的确定
• 5.3 锅炉热效率的测定
• 5.4 双燃料燃烧加热系统的运行实验
• 5.5 本章小节
• 第六章 全文总结及工作展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 论文的创新点和突出贡献
• 6.3 进一步的工作与展望
• 参考文献
• 摘 要
• ABSTRACT
• 致 谢
• 导师及作者简介