一种多炉一注树枝状注汽管网分解计算方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106650041A(43)申请公布日2017.05.10(21)申请号201611093794.6(22)申请日2016.12.02(71)申请人中国石油天然气股份有限公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号(72)发明人何金宝张福兴朱静杨清玲张宇邹杨冯紫微周轶青霍艳皎邵恒玉(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人姚亮沈金辉(51)Int.Cl.G06F17/50(2006.01)权利要求书10页说明书15页附图1页(54)发明名称一种多炉一注树枝状注汽管网分解计算方法(57)摘要本发明提供了一种多炉一注树枝状注汽管网分解计算方法，该方法包括以下步骤：S1，将树枝状注汽管网分解为若干单元；S2，分别计算各子单元的干度和热损失；S3：根据步骤S2的结果获得整个管网的干度、热损失分布以及管网终点处的参数。利用上述方法可以将复杂的管网结构简化成若干简单计算单元，然后分别对各计算单元进行计算，最终得到整个管网的干度、热损失分布情况，根据计算结果可以直观的了解整个注汽管线的热损失状况，进而采取相应的保温措施、调整注汽参数、调整注汽方案，有效降低注汽运行成本。CN106650041ACN106650041A权利要求书1/10页1.本发明提供了一种多炉一注树枝状注汽管网分解计算方法，该方法包括以下步骤：S1：将树枝状注汽管网分解为若干单元沿着树枝状注汽管网的注气方向，以分支管线与主管线的汇合点处作为分解点，将树枝状注汽管网分解成若干子单元；所述若干单元依次为第一子单元、第二子单元、直至末端子单元；在所述若干单元中，末端子单元为一段主管线，其余的子单元均包括一段主管线以及与该段主管线末端相连的分支管线；S2：分别计算各子单元的干度和热损失分别对所述若干子单元的干度和热损失进行计算，其中，前一个子单元汇合点处的温度、压力、干度和流量为后一个子单元主管线段的起始参数；S3：根据步骤S2的结果获得整个管网的干度、热损失分布以及管网终点处的参数。2.根据权利要求1所述的一种多炉一注树枝状注汽管网分解计算方法，其特征在于，在所述步骤S2中，对所述包括一段主管线以及与该段主管线末端相连的分支管线的子单元的干度和热损失进行计算的步骤包括：分别计算该段主管线和分支管线的干度和热损失；计算该段主管线和分支管线汇合点处的混合干度和压力值；输出汇合点处的温度、压力、干度和注汽量。3.根据权利要求2所述的一种多炉一注树枝状注汽管网分解计算方法，其特征在于，在所述计算该段主管线和分支管线汇合点处的混合干度和压力值的步骤中，计算的基本假设条件为：根据质量守恒原理，汇合点处的总注汽量等于汇合点处相连接各管线注汽量的总和，各个锅炉注入的蒸汽经过各段管线的压降后，在汇合点处的蒸汽的气相质量之和应等于主管线在此位置的气相质量。4.根据权利要求2或3所述的一种多炉一注树枝状注汽管网分解计算方法，其特征在于，在所述计算该段主管线和分支管线汇合点处的混合干度和压力值的步骤中，还包括计算汇合点处的局部阻力损失的步骤；在综合汇合点处的局部阻力损失后，再输出汇合点处的温度、压力、干度和注汽量。5.根据权利要求2或3所述的一种多炉一注树枝状注汽管网分解计算方法，其特征在于，对于由多段管道连接形成的主管线段或分支管线，采用逐步计算法计算主管线段或分支管线的干度和热损失，所述逐步计算法包括以下步骤：以实际注汽管线中的管道连接处为作为节点对管线进行分段；获取管线的入口参数和管线的基础参数；以管线的入口处为起点，采用迭代计算法逐段计算各段管道出口处的温度、压力、蒸汽干度以及热损失，直到最后一根管道，最终获得管线出口处的温度、压力、干度以及热损失。6.根据权利要求5所述的一种多炉一注树枝状注汽管网分解计算方法，其特征在于，当管线的入口处为锅炉时，管线的入口参数为锅炉出口参数；所述锅炉出口参数包括：每个锅炉的出口温度Tb、每个锅炉的出口压力Pb、每个锅炉的出口蒸汽干度Fb和每个锅炉的注汽量G；当管线的入口处为上一个子单元的汇合点处时，管线的入口参数为上一个子单元输出2CN106650041A权利要求书2/10页的温度、压力、干度和注汽量；所述管线的基础参数包括：每根管道类型、每根管道是否有保温层、每根管道处的空气温度Ta(i)、每根管道处的风速νa(i)、每根管道/阀门的导热系数λp(i)、每根管道/阀门内径ri(i)、每根管道/阀门外径ro(i)、每根管道/阀门长度z(i)、每根管壁/阀门外黑度ε(i)、每根管道内壁表面粗糙度Ra(i)、每根管道倾角θ(i)、每根管道修正系数、每根管道热阻修正系数、每根管道/阀门保温层导热系数λil(i)和每根管道保温层厚度Pipe(i,20)。7.根据权利