太阳能热利用技术在油气集输系统中的应用研究

论文摘要

油气集输系统普遍采用加热输送工艺,以便提高油气水的输送温度,使油井产出的油气得以安全有效地收集和输送。我国各油田每集输1t原油平均耗气15～35m3,是国外同类油田平均能耗的3～5倍,大庆油田每集输1t原油平均耗气27m3,油田年耗气达13×108m3,集油能耗已占地面工程总能耗的78%,能耗巨大。而我国太阳能资源十分丰富,除四川盆地和毗邻地区外,绝大部分地区的太阳能资源相当于或超过国外同纬度地区的太阳能资源,具有良好的开发条件和应用价值。将丰富的太阳能资源收集起来应用于油田,替代部分常规能源,具有很好的发展前景。油气集输系统中转站内需要加热掺水,联合站中需要把转油站来液经过二段加热炉、外输加热炉加热后外输,同时计量间、中转站及联合站均需要采暖,如果能在这些环节中使用太阳能代替部分常规能源,无疑具有非常明显的节能环保效果。本文以大庆油田采油四厂杏十联合站作为研究对象,通过现场测试联合站的采暖能耗、二段加热炉以及外输炉能耗、中转站采暖能耗以及掺水能耗、计量间能耗确定了各个部分的设计热负荷,根据该热负荷并结合太阳能热水系统设计的理论知识设计了联合站二段加热炉以及外输炉的太阳能集热器替代系统、中转站太阳能集热器加热掺水系统、联合站、中转站以及计量间太阳能采暖系统,并对各个系统进行了经济性评价。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 绪论
• 0.1 课题研究的目的意义
• 0.2 中国太阳能资源分布
• 0.3 国内外研究概况
• 0.4 本文的主要研究工作
• 第一章 油气集输系统流程介绍
• 1.1 集输系统工艺流程
• 1.2 中转站工艺流程
• 1.3 杏十联合站工艺流程
• 第二章 太阳能热利用系统的设计方法
• 2.1 太阳能热水系统集热器总面积的确定方法
• 2.2 太阳能集热器的选择
• 2.3 太阳能集热器的选择建议
• 2.4 太阳能集热器倾角的选择
• 2.5 集热器的连接
• 2.6 太阳能热水系统循环管路水管直径的确定方法
• 2.7 太阳能热水系统辅助能源的确定方法
• 2.8 太阳能热水系统水泵参数的确定方法
• 2.9 太阳能热水系统上各类阀门的材质和阀型的选择
• 2.10 换热器的选型和设计
• 2.11 太阳能热水系统的经济性评价方法
• 2.12 本章小结
• 第三章 油气集输系统工艺应用太阳能的方案设计
• 3.1 现场气象条件
• 3.2 系统加热方案选择
• 3.3 联合站二段炉与外输炉太阳能利用方案设计研究
• 3.4 中转站掺水系统利用太阳能的方案设计
• 3.5 本章小结
• 第四章 油气集输系统太阳能采暖方案设计
• 4.1 太阳能采暖系统的种类
• 4.2 太阳能热泵系统
• 4.3 设计背景
• 4.4 联合站采暖系统
• 4.5 中转站采暖系统
• 4.6 采暖系统经济效益评价
• 4.7 计量间采暖系统
• 4.8 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研实践情况
• 致谢
• 附录
• 详细摘要