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适用于超临界CO_(2)管道的稳态输送水力热力计算模型
被引量：
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作者
彭世垚
贾启运
+6 位作者
李其抚
路建鑫
谢乃雅
王武昌
钱昊楠
刘罗茜
胡其会
《天然气与石油》
2024年第2期1-7,共7页
超临界CO_(2)管道输送是碳捕集、利用与封存(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)中的重要环节,由于超临界CO_(2)水力热力特性与气液有明显差异,为满足实际CO_(2)管道工艺方案设计要求,需要建立适用于超临界CO_(2)的水力热...
超临界CO_(2)管道输送是碳捕集、利用与封存(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)中的重要环节,由于超临界CO_(2)水力热力特性与气液有明显差异,为满足实际CO_(2)管道工艺方案设计要求,需要建立适用于超临界CO_(2)的水力热力计算模型,为CO_(2)管道工艺设计参数选择及方案优选提供理论支撑。基于此,以考虑高程差的管道稳态连续性方程、运动方程、能量方程三大守恒方程为基础,结合相平衡实验选择适宜状态方程计算纯CO_(2)或含杂质CO_(2)的物性参数,采用四阶龙格—库塔法迭代数值求解,通过C++语言采用自适应步长设置来满足实际高程变化影响,自主编程得到了一维非等温考虑地形起伏的超临界CO_(2)管输稳态水力热力计算模型,并分别通过实验和OLGA软件从多个方面验证了模型具有较高的精度。利用建立的模型研究杂质含量及种类对CO_(2)管道稳态输送过程的压降和温降的影响,得到杂质种类对压降和温降的影响规律:O_(2)、N_(2)、H_(2)O、CO、Ar、H_(2)、CH_(4)等杂质对温降数据有相同的趋势,几乎不存在影响;在压降数据上发现H_(2)O杂质会导致压降减少,其余杂质均会造成不同程度的压降增加,影响程度体现为H_(2)>CO>N_(2)>CH_(4)>O_(2)>Ar。结合CO_(2)的独特性质,针对超临界CO_(2)管道稳态运输的计算不应当忽略高程差的影响,同时也应注意杂质导致的温降和压降的变化。
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关键词
超临界CO_(2)管道
稳态
水力热力
数值模拟
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题名
适用于超临界CO_(2)管道的稳态输送水力热力计算模型
被引量：
5
1
作者
彭世垚
贾启运
李其抚
路建鑫
谢乃雅
王武昌
钱昊楠
刘罗茜
胡其会
机构
国家石油天然气管网集团有限公司科学技术研究总院分公司
中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院·山东省油气储运安全重点实验室
出处
《天然气与石油》
2024年第2期1-7,共7页
基金
国家石油天然气管网集团有限公司重大科技攻关课题“超临界CO_(2)管道输送工艺与安全技术研究”(GWHT2022 0011708)
国家重点研发计划“战略性科技创新合作”专项“区域二氧化碳捕集与封存关键技术研发与示范”(2022YFE0206800)。
文摘
超临界CO_(2)管道输送是碳捕集、利用与封存(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)中的重要环节,由于超临界CO_(2)水力热力特性与气液有明显差异,为满足实际CO_(2)管道工艺方案设计要求,需要建立适用于超临界CO_(2)的水力热力计算模型,为CO_(2)管道工艺设计参数选择及方案优选提供理论支撑。基于此,以考虑高程差的管道稳态连续性方程、运动方程、能量方程三大守恒方程为基础,结合相平衡实验选择适宜状态方程计算纯CO_(2)或含杂质CO_(2)的物性参数,采用四阶龙格—库塔法迭代数值求解,通过C++语言采用自适应步长设置来满足实际高程变化影响,自主编程得到了一维非等温考虑地形起伏的超临界CO_(2)管输稳态水力热力计算模型,并分别通过实验和OLGA软件从多个方面验证了模型具有较高的精度。利用建立的模型研究杂质含量及种类对CO_(2)管道稳态输送过程的压降和温降的影响,得到杂质种类对压降和温降的影响规律:O_(2)、N_(2)、H_(2)O、CO、Ar、H_(2)、CH_(4)等杂质对温降数据有相同的趋势,几乎不存在影响;在压降数据上发现H_(2)O杂质会导致压降减少,其余杂质均会造成不同程度的压降增加,影响程度体现为H_(2)>CO>N_(2)>CH_(4)>O_(2)>Ar。结合CO_(2)的独特性质,针对超临界CO_(2)管道稳态运输的计算不应当忽略高程差的影响,同时也应注意杂质导致的温降和压降的变化。
关键词
超临界CO_(2)管道
稳态
水力热力
数值模拟
Keywords
Supercritical CO_(2)pipeline
Steady state
Hydraulic and thermal
Numerical simulation
分类号
TQ022.115 [化学工程]
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适用于超临界CO_(2)管道的稳态输送水力热力计算模型
彭世垚
贾启运
李其抚
路建鑫
谢乃雅
王武昌
钱昊楠
刘罗茜
胡其会
《天然气与石油》
2024
5
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