油田注汽锅炉水煤浆项目应用与研究

发布时间：2017-03-30 14:00

  本文关键词：油田注汽锅炉水煤浆项目应用与研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：新疆油田稠油开采面临天然气用量受限及价格上调两大不利因素的制约。使用水煤浆代替天然气作燃料,是节约天然气资源同时获得经济效益,实现燃料转型的选择之一。首先对新疆周边4种煤进行成浆性试验,探究了煤质、添加剂、水样、油泥和粒度分布等对水煤浆成浆性的影响。制浆煤种选择徐矿3(成浆浓度60～61%)作为推荐制浆煤种。使用适应性较好的Y+02作为添加剂。水样对徐矿3和徐矿6的成浆浓度影响并不大,会使成浆性略有下降(下降1%以内),推荐采用重力除油进口水制浆。徐矿3水煤浆添加博达油泥的效果最好,但其降低了浆体的浓度及发热量,应当综合考虑。随着细颗粒的增加,水煤浆的粘度有上升的趋势,这说明细颗粒在水煤浆中的作用是增加粘度。随着温度的升高,徐矿3水煤浆的粘度逐渐下降。通过热重实验研究了徐矿3的燃烧特性。通过对徐矿3水煤浆在不同升温速率TGA实验,确定了徐矿3水煤浆以及徐矿3污水水煤浆的一些燃烧特性参数,并从动力学角度对着火燃烧特性进行了分析。随着升温速率的提高,徐矿3水煤浆的峰值失水温度、燃烧峰值温度、燃尽温度、最大燃烧速率、平均燃烧速率、燃烧热性指数均呈现增加的趋势,而着火温度的变化不大,在400℃左右。从燃烧特性和热分析动力的角度,采用重力除油进口水制浆都是可行的,对徐矿3的燃烧特性和活化能影响不大,甚至是有利的。然后对现场7t/h移动式油田水煤浆注汽锅炉改造和试烧结果进行了讨论。结果表明,炉膛温度达到1100～1200℃,炉内燃烧稳定,燃烧完全,蒸汽参数稳定,能够达到4.3Mpa、250℃。但稳燃室结渣比较严重,以强度较高的玻璃体为主,原炉膛主要以松散的积灰为主,可以吹扫除去部分积灰。同时污染物排放特性表明SO2和NOx排放量均大于国家标准允许值,需增加脱硫脱硝和除尘设备。
【关键词】：新疆煤 成浆性 注汽锅炉 燃烧 改造
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE934.1;TQ534.4
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 研究背景10-11
• 1.1.1 我国的能源形势10
• 1.1.2 新疆油田稠油开采面临的问题10-11
• 1.2 课题研究意义11
• 1.3 国内外研究现状11-16
• 1.3.1 水煤浆的特点11-12
• 1.3.2 水煤浆应用基础研究12-15
• 1.3.3 热重法研究水煤浆燃烧特性15-16
• 1.4 本文主要研究内容16-18
• 2 实验仪器及研究方法18-25
• 2.1 实验室水煤浆的制备及成浆性测试方法18-20
• 2.1.1 水煤浆的制备18
• 2.1.2 水煤浆粘度的测定18-19
• 2.1.3 水煤浆浓度的测定19
• 2.1.4 水煤浆流动性的测定19-20
• 2.1.5 水煤浆稳定性的测定20
• 2.1.6 水煤浆及制浆煤粉粒度的测定20
• 2.2 水煤浆燃烧特性的热重分析20-21
• 2.3 7.0t/h移动式注汽锅炉试烧试验21-25
• 2.3.1 7.0t/h移动式注汽锅炉简介及其改造21-24
• 2.3.2 主要测试仪器24-25
• 3 新疆煤制备水煤浆的成浆性能25-41
• 3.1 引言25
• 3.2 实验结果及讨论25-39
• 3.2.1 煤种和添加剂的筛选26-30
• 3.2.2 水样对新疆煤成浆性能的影响30-34
• 3.2.3 油泥对徐矿3成浆性能的影响34-35
• 3.2.4 粒度对徐矿3成浆性能的影响35-38
• 3.2.5 温度对徐矿3成浆性能的影响38-39
• 3.3 本章小结39-41
• 4 新疆水煤浆的燃烧特性的热重分析41-53
• 4.1 引言41
• 4.2 实验工况41
• 4.3 实验结果及讨论41-52
• 4.3.1 徐矿3水煤浆燃烧特性的热重分析41-47
• 4.3.2 徐矿3水煤浆燃烧特性的动力学分析47-52
• 4.4 本章小结52-53
• 5 7t/h油田水煤浆注汽锅炉的改造与燃烧试验53-67
• 5.1 引言53
• 5.2 试验燃料特性53-56
• 5.2.1 试验燃料与试验工况53-55
• 5.2.2 燃料燃烧、结渣性能预测55-56
• 5.3 移动式油田水煤浆注汽锅炉燃烧试验结果及讨论56-65
• 5.3.1 水煤浆注汽锅炉调整试验56-59
• 5.3.2 移动式油田水煤浆注汽锅炉的运行状况59-63
• 5.3.3 污染物排放特性及分析63-64
• 5.3.4 锅炉积灰结渣特性及分析64-65
• 5.4 本章小结65-67
• 6 全文总结与展望67-70
• 6.1 全文总结67-68
• 6.2 本文创新之处68
• 6.3 建议与展望68-70
• 参考文献70-75
• 作者简介及攻读硕士期间的研究成果75

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