本發(fā)明涉及石油開(kāi)采領(lǐng)域中的稠油熱采領(lǐng)域，特別涉及一種地面輸氣管線的注汽鍋爐出口的蒸汽熱力參數(shù)的計(jì)算方法及其裝置。
背景技術(shù)：
：稠油是指地層條件下粘度大于50mp·s(毫帕·秒)，或油層溫度下脫氣原油粘度為1000至10000mp·s的高粘度重質(zhì)原油。由于稠油粘度大，因此流動(dòng)性能較差，甚至在某些油層條件下不能流動(dòng)，給稠油的開(kāi)采帶來(lái)了困難。在油田的石油開(kāi)采中，由于稠油具有特殊的高粘度和高凝固點(diǎn)的特性，在儲(chǔ)層和井筒中流動(dòng)性差，常規(guī)開(kāi)采采收率低，即無(wú)法保證正常的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。為了保證合理的采收率，往往通過(guò)降低原油的粘度來(lái)采油。注蒸汽熱力開(kāi)采稠油技術(shù)可以降低稠油黏度，改善流度比，降低殘余油飽和度，提高驅(qū)油效率。注蒸汽熱力開(kāi)采稠油技術(shù)所用的高溫高壓蒸汽是在注汽站中產(chǎn)生，然后通過(guò)地面管線輸送至井口，再由井口通過(guò)井筒注入地層。蒸汽在運(yùn)移過(guò)程中不可避免存在熱量損失，為了保證到達(dá)井底蒸汽保留較高的干度，達(dá)到較好的注汽效果，注汽鍋爐出口蒸汽熱力參數(shù)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要?，F(xiàn)有方法均是以注汽鍋爐出口為起點(diǎn)計(jì)算井口蒸汽參數(shù)，進(jìn)而計(jì)算蒸汽到達(dá)井底時(shí)熱力學(xué)參數(shù)，本發(fā)明提供了一種已知井口蒸汽所需的壓力、溫度、干度以及注汽速率，預(yù)算實(shí)現(xiàn)該井口蒸汽參數(shù)條件下，鍋爐出口蒸汽需要達(dá)到的壓力、溫度、干度，并計(jì)算在注汽過(guò)程中整個(gè)地面管線的蒸汽參數(shù)的變化，為鍋爐蒸汽注入?yún)?shù)設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種地面輸氣管線的注汽鍋爐出口的蒸汽熱力參數(shù)的計(jì)算方法及其裝置，以能夠確定注汽鍋爐出口的蒸汽熱力參數(shù)，從而為鍋爐蒸汽注入?yún)?shù)設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種注汽鍋爐出口的蒸汽熱力參數(shù)的計(jì)算方法，包括：獲取計(jì)算參數(shù)，所述計(jì)算參數(shù)包括：注汽井口蒸汽壓力、溫度、干度，地面管線參數(shù)，地面管線外環(huán)境參數(shù)；根據(jù)所述計(jì)算參數(shù)，迭代計(jì)算注汽鍋爐出口至注汽井口蒸汽的熱損失量；忽略地面管線內(nèi)壓力、重力變化的條件下根據(jù)能量平衡定律建立能量控制方程，確定地面管線注汽鍋爐出口處蒸汽的干度。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述計(jì)算注汽鍋爐出口至注汽井口蒸汽的熱損失量包括：設(shè)定所述管線上的預(yù)設(shè)絕熱層外表面溫度；通過(guò)所述預(yù)設(shè)絕熱層外表面溫度計(jì)算所述管線總熱阻，通過(guò)所述管線總熱阻計(jì)算管線輸氣沿程熱損失；根據(jù)所述管線輸氣沿程熱損失計(jì)算絕熱層外表面溫度；反復(fù)迭代，當(dāng)所述絕熱層外表面溫度計(jì)算值與設(shè)定值滿足第一預(yù)定精度時(shí)，確定所述管線絕熱層外表面溫度，以獲得注汽鍋爐出口至注汽井口蒸汽的熱損失。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，采用如下的計(jì)算公式計(jì)算單位長(zhǎng)度地面管線中的熱損失：上式中，q為單位時(shí)間內(nèi)，單位長(zhǎng)度地面管線中中的熱損失，單位千卡/(小時(shí)·米)；Ts為蒸汽溫度，單位攝氏度；Ta為環(huán)境溫度，單位攝氏度；R為單位長(zhǎng)度地面管線中的總熱阻值，單位(米·小時(shí)·攝氏度)/千卡；通過(guò)所述計(jì)算步長(zhǎng)的數(shù)值與所述單位長(zhǎng)度地面管線中的熱損失的乘積，確定所述地面管線中的熱損失。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述計(jì)算地面管線總熱阻包括：地面管線的總熱阻R，根據(jù)下述公式進(jìn)行計(jì)算：上式中，R為地面管線總熱阻值，R1為地面管線內(nèi)蒸汽與液膜層對(duì)流換熱的熱阻值，R2為地面管線內(nèi)蒸汽與污垢層對(duì)流換熱的熱阻值，R3為管壁的熱傳導(dǎo)的熱阻值，R4為絕熱層熱傳導(dǎo)的熱阻值，R5為地面管線對(duì)空氣的強(qiáng)迫對(duì)流換熱的熱阻值，單位均為(米·小時(shí)·攝氏度)/千卡；hf為液膜層對(duì)流換熱系數(shù)，hp為污垢層對(duì)流換熱系數(shù)，hfc為絕熱層外表面上強(qiáng)迫對(duì)流熱系數(shù)，單位均為千卡/(平方米·小時(shí)·攝氏度)；λp為地面管線的導(dǎo)熱系數(shù)，千卡/(米·小時(shí)·攝氏度)；ri為地面管線內(nèi)半徑，ro為地面管線外半徑，rins為絕熱層外半徑，單位均為米；其中，地面管線對(duì)空氣的強(qiáng)迫對(duì)流換熱包括絕熱層外表面至大氣的對(duì)流換熱和管外壁至大氣的輻射換熱；所述絕熱層外表面至大氣的對(duì)流換熱系數(shù)hfc'，其計(jì)算公式如下：上式中，λa為空氣的導(dǎo)熱系數(shù)，單位千卡/(米·小時(shí)·攝氏度)；Re為雷諾數(shù)，通過(guò)下式計(jì)算得到：Re＝νaDs/υa上式中，νa為風(fēng)速，單位米/秒；υa為空氣的運(yùn)動(dòng)粘度，單位平方米/秒；Ds為絕熱層外徑，單位米；其中C，n根據(jù)Re按照預(yù)定規(guī)則進(jìn)行選??；管外壁至大氣的輻射換熱系數(shù)hfc"，其計(jì)算公式如下：上式中，ε為管壁外黑度，無(wú)因次量；Ta為空氣平均溫度，單位攝氏度；Tw為絕熱層外壁溫度，單位攝氏度。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，采用如下的計(jì)算公式計(jì)算絕熱層外表面溫度：上式中，hf為液膜層對(duì)流換熱系數(shù)，hp為污垢層對(duì)流換熱系數(shù)，λp為地面管線的導(dǎo)熱系數(shù)，千卡/(米·小時(shí)·攝氏度)；ri為地面管線內(nèi)半徑，ro為地面管線外半徑，rins為絕熱層外半徑，單位均為米；q為單位時(shí)間內(nèi)，單位長(zhǎng)度地面管線中中的熱損失，單位千卡/(小時(shí)·米)；Ts為蒸汽溫度，單位攝氏度；Tw為絕熱層外壁溫度，單位攝氏度。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述根據(jù)能量平衡定律計(jì)算干度步驟包括：建立如下能量控制方程：將注汽井口蒸汽干度x|z＝L＝xu作為初始條件，求解上述方程，得到注汽鍋爐出口的蒸汽干度計(jì)算表達(dá)式從而，鍋爐出口的蒸汽干度計(jì)算公式為：上式中，q為單位時(shí)間單位長(zhǎng)度地面管線中蒸汽的熱損失，單位千卡/(小時(shí)·米)；z為計(jì)算位置與鍋爐出口的距離，單位米；G為飽和蒸汽質(zhì)量流量，單位千克/小時(shí)；Lv為汽化潛熱，千卡/千克；xu為注汽井口(地面管線末端)蒸汽干度，無(wú)量綱；上述汽化潛熱Lv為干飽和蒸汽的熱焓與飽和水的熱焓之差，其計(jì)算公式為：Lv＝273×(374.15-T)0.38＝hg-hl；hl為飽和水的熱焓，單位kcal/kg，其計(jì)算公式為：hl為飽和水的熱焓，單位千卡/千克；其計(jì)算公式為：hg＝12500+1.88T-3.7×10-6T3.2上式中，T為蒸汽溫度，單位攝氏度。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供一種注汽鍋爐出口的蒸汽熱力參數(shù)的計(jì)算方法，包括：獲取計(jì)算參數(shù)，所述計(jì)算參數(shù)包括：注汽井口蒸汽壓力、溫度、干度，注汽速率，地面管線參數(shù)，地面管線外環(huán)境參數(shù)，計(jì)算步長(zhǎng)；根據(jù)所述計(jì)算參數(shù)，計(jì)算注汽鍋爐出口至注汽井口蒸汽的熱損失量；根據(jù)所述計(jì)算參數(shù)，通過(guò)動(dòng)量守恒定律建立地面管線中蒸汽壓降梯度的控制方程，確定地面管線任意位置蒸汽溫度和壓力；根據(jù)所述計(jì)算步長(zhǎng)在所述地面管線長(zhǎng)度上劃分管線微元段，并建立能量控制方程，以所述注汽井口干度作為初始條件，通過(guò)相互耦合的熱損失、壓力、干度迭代計(jì)算，確定注汽鍋爐出口處蒸汽的干度。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，取鍋爐出口為坐標(biāo)原點(diǎn)，蒸汽沿管線流動(dòng)方向?yàn)閆軸方向，根據(jù)動(dòng)量守恒原理，建立地面管線中蒸汽壓降梯度的控制方程：根據(jù)所述控制方程，運(yùn)用數(shù)值方法將整個(gè)地面管線分成若干計(jì)算步長(zhǎng)，每一個(gè)計(jì)算步長(zhǎng)長(zhǎng)度為△z，在每一段內(nèi)對(duì)上式進(jìn)行積分；令vm＝(vout+vin)/2獲得確定地面管線任意位置蒸汽壓力的計(jì)算公式：上式中，pin為地面管線的每個(gè)計(jì)算步長(zhǎng)的入口處的蒸汽壓力，單位兆帕；pout為地面管線的每個(gè)計(jì)算步長(zhǎng)的出口處的蒸汽壓力，單位兆帕；fm為濕蒸汽流體的摩擦阻力系數(shù)，無(wú)量綱；ρm為濕蒸汽流體的密度，單位千克/立方米；νm為濕蒸汽流體的平均速度，單位米/秒；vin為地面管線的每個(gè)計(jì)算步長(zhǎng)的入口處的蒸汽速度，單位米/秒；vout為地面管線的每個(gè)計(jì)算步長(zhǎng)的出口處的蒸汽速度，單位米/秒；g為重力加速度，單位米/平方秒；ri為輸氣管線內(nèi)徑，單位米；A為流動(dòng)截面積，單位平方米；G為濕蒸汽流體的質(zhì)量流量，單位千克/秒；所述ρm飽和濕蒸汽的平均密度計(jì)算公式如下：ρm＝Hgρg+(1-Hg)ρl上式中ρl為飽和水的密度，其與蒸汽溫度T的關(guān)系式如下：ρl＝0.9967-4.615×10-5T-3.063×10-6T2上式中ρg為飽和蒸汽的密度，其計(jì)算公式如下：ρg＝5.9×10-4+3.2×10-4(T/100)4.5上式中，T為蒸汽溫度，單位攝氏度；p為蒸汽壓力，單位兆帕；上式中fm為濕蒸汽的摩擦阻力系數(shù)，其根據(jù)平均壓力和平均溫度下飽和濕蒸汽的雷諾數(shù)Re確定；Hg為飽和蒸汽的體積含汽率，其計(jì)算公式如下：上式中，x為蒸汽干度，無(wú)因次量；ρg為飽和蒸汽的密度，單位千克/立方米；ρl為飽和水的密度，單位千克/立方米。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，地面管線內(nèi)蒸汽為飽和濕蒸汽，計(jì)算地面管線任意位置蒸汽溫度的公式為：Tin＝195.94pin0.225-17.8上式中，Tin為地面管線的每個(gè)計(jì)算步長(zhǎng)的入口處的蒸汽溫度，單位攝氏度；pin為地面管線的每個(gè)計(jì)算步長(zhǎng)的入口處的蒸汽壓力，單位兆帕。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述確定注汽鍋爐出口處蒸汽的干度包括以下步驟：設(shè)定所述管線微元段上的預(yù)設(shè)干度降；根據(jù)能量平衡定律計(jì)算干度，反復(fù)迭代，當(dāng)所述管線微元段干度降計(jì)算值與設(shè)定值之間滿足第二預(yù)定精度時(shí)，確定所述管線微元段的干度降；循環(huán)計(jì)算至整個(gè)地面管線，確定注汽鍋爐出口處蒸汽的干度。作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述根據(jù)能量平衡定律計(jì)算干度步驟包括：建立如下能量控制方程：將注汽井口蒸汽干度x|z＝L＝xu作為初始條件，求解上述方程，得到地面管線任意位置蒸汽干度計(jì)算表達(dá)式其中：C1＝G(hg-hl)從而，鍋爐出口蒸汽干度計(jì)算公式為：上式中，hg為飽和蒸汽的焓，單位千卡/千克；hl為飽和水的焓，單位千卡/千克；x為蒸汽干度，無(wú)因次量；g為重力加速度，單位米/平方秒；G為注汽井口蒸汽排量，單位千克/小時(shí)；q為單位時(shí)間內(nèi)，單位管線長(zhǎng)度熱損失，單位千卡/(小時(shí)·米)；ρm為飽和濕蒸汽密度，單位千克/立方米；A為管線橫截面積，單位平方米；θ為管線傾角，單位度；所述ρm飽和濕蒸汽的平均密度計(jì)算公式如下：ρm＝Hgρg+(1-Hg)ρl上式中ρl為飽和水的密度，其與蒸汽溫度T的關(guān)系式如下：ρl＝0.9967-4.615×10-5T-3.063×10-6T2上式中ρg為飽和蒸汽的密度，其計(jì)算公式如下：ρg＝5.9×10-4+3.2×10-4(T/100)4.5上式中，T為蒸汽溫度，單位攝氏度；p為蒸汽壓力，單位兆帕；Hg為飽和蒸汽的體積含汽率，其計(jì)算公式如下：上式中，x為蒸汽干度，無(wú)因次量；ρg為飽和蒸汽的密度，單位千克/立方米；ρl為飽和水的密度，單位千克/立方米。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供一種地面注汽管線內(nèi)蒸汽熱力參數(shù)計(jì)算裝置，包括：參數(shù)獲取模塊，用于獲取計(jì)算參數(shù)，所述計(jì)算參數(shù)包括：注汽井口蒸汽壓力、溫度、干度，地面管線參數(shù)，地面管線外環(huán)境參數(shù)；熱損失確定模塊，用于根據(jù)所述計(jì)算參數(shù)，迭代計(jì)算注汽鍋爐出口至注汽井口蒸汽的熱損失量；干度確定模塊，用于在忽略地面管線內(nèi)壓力、重力變化的條件下根據(jù)能量平衡定律建立能量控制方程，確定注汽鍋爐出口處蒸汽的干度。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供一種地面注汽管線內(nèi)蒸汽熱力參數(shù)計(jì)算裝置，包括：參數(shù)獲取模塊，用于獲取計(jì)算參數(shù)，所述計(jì)算參數(shù)包括：注汽井口蒸汽壓力、溫度、干度，注汽速率，地面管線參數(shù)，地面管線外環(huán)境參數(shù)，計(jì)算步長(zhǎng)；熱損失確定模塊，用于根據(jù)所述計(jì)算參數(shù)，迭代計(jì)算注汽鍋爐出口至注汽井口蒸汽的熱損失量；壓力溫度確定模塊，用于根據(jù)所述計(jì)算參數(shù)，通過(guò)動(dòng)量守恒定律建立地面管線中蒸汽壓降梯度的控制方程，確定地面管線任意位置蒸汽溫度和壓力；干度確定模塊，用于根據(jù)所述計(jì)算步長(zhǎng)在所述地面管線長(zhǎng)度上劃分管線微元段，并建立能量控制方程，以所述注汽井口干度作為初始條件，通過(guò)相互耦合的熱損失、壓力、干度迭代計(jì)算，確定注汽鍋爐出口處蒸汽的干度。本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明所述注汽鍋爐出口的蒸汽熱力參數(shù)的計(jì)算方法，通過(guò)獲取注汽井口蒸汽壓力、溫度、干度，將所述地面管線內(nèi)蒸汽壓力進(jìn)行數(shù)值分析，建立蒸汽沿著地面管線壓力方程，確定蒸汽沿著地面管線任意點(diǎn)的壓力，從而確定注汽鍋爐出口的蒸汽熱力參數(shù)，從而為鍋爐蒸汽注入?yún)?shù)設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)。進(jìn)一步的，由于所述熱損失、干度的計(jì)算是基于溫度的函數(shù)，本發(fā)明所述注汽鍋爐出口的蒸汽熱力參數(shù)中依托上述獲得的準(zhǔn)確的溫度，根據(jù)能量平衡定律，建立能量控制方程，通過(guò)循環(huán)計(jì)算求解地面管線上注汽鍋爐出口的蒸汽的熱損失和干度值，故，本申請(qǐng)所獲得的注汽鍋爐出口的蒸汽的熱損失和干度值精度也較高。參照后文的說(shuō)明和附圖，詳細(xì)公開(kāi)了本發(fā)明的特定實(shí)施方式，指明了本發(fā)明的原理可以被采用的方式。應(yīng)該理解，本發(fā)明的實(shí)施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附權(quán)利要求的精神和條款的范圍內(nèi)，本發(fā)明的實(shí)施方式包括許多改變、修改和等同。針對(duì)一種實(shí)施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個(gè)或更多個(gè)其它實(shí)施方式中使用，與其它實(shí)施方式中的特征相組合，或替代其它實(shí)施方式中的特征。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，術(shù)語(yǔ)“包括/包含”在本文使用時(shí)指特征、整件、步驟或組件的存在，但并不排除一個(gè)或更多個(gè)其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。附圖說(shuō)明為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明實(shí)施例中一種注汽鍋爐出口的蒸汽熱力參數(shù)的計(jì)算方法的步驟圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例中一種注汽鍋爐出口的蒸汽熱力參數(shù)的計(jì)算方法的步驟圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例中一種地面注汽管線結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例中一種注汽鍋爐出口的蒸汽熱力參數(shù)的計(jì)算裝置的示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例中一種注汽鍋爐出口的蒸汽熱力參數(shù)的計(jì)算裝置的示意圖。具體實(shí)施方式為了使本
技術(shù)領(lǐng)域：
的人員更好地理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。需要說(shuō)明的是，當(dāng)元件被稱為“設(shè)置于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說(shuō)明的目的，并不表示是唯一的實(shí)施方式。除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施方式的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。請(qǐng)參閱圖1，為本發(fā)明實(shí)施例中一種地面注汽管線內(nèi)蒸汽熱力參數(shù)計(jì)算方法的步驟圖。本發(fā)明所述一種注汽鍋爐出口的蒸汽熱力參數(shù)的計(jì)算方法，包括如下步驟：S10、獲取計(jì)算參數(shù)，所述計(jì)算參數(shù)包括：注汽井口蒸汽壓力、溫度、干度，地面管線參數(shù)，地面管線外環(huán)境參數(shù)；S12、根據(jù)所述計(jì)算參數(shù)，迭代計(jì)算注汽鍋爐出口至注汽井口蒸汽的熱損失量；S14、在忽略地面管線內(nèi)壓力、重力變化的條件下根據(jù)能量平衡定律建立能量控制方程，確定注汽鍋爐出口處蒸汽的干度。具體的，所述根據(jù)所述計(jì)算參數(shù)，迭代計(jì)算注汽鍋爐出口至注汽井口蒸汽的熱損失量(步驟S12)包括：首先，設(shè)定所述管線上的預(yù)設(shè)絕熱層外表面溫度；在本實(shí)施方式中，在設(shè)定所述管線上的預(yù)設(shè)絕熱層外表面溫度時(shí)，可以根據(jù)注汽井口測(cè)得的蒸汽的溫度值來(lái)進(jìn)行設(shè)定，例如注汽井口蒸汽的溫度為300攝氏度，則可以設(shè)定絕熱層外表面溫度為低于注汽井口蒸汽溫度的某一數(shù)值，例如可以為200攝氏度，以利于減少迭代的次數(shù)。再通過(guò)所述預(yù)設(shè)絕熱層外表面溫度計(jì)算所述管線總熱阻，請(qǐng)參閱圖3，地面管線由外之內(nèi)分別可為氣膜層、絕熱層、管壁、污垢層、液膜層；其中，根據(jù)下述公式進(jìn)行計(jì)算地面管線的總熱阻R：上式中，R為地面管線總熱阻值，R1為地面管線內(nèi)蒸汽與液膜層對(duì)流換熱的熱阻值，R2為地面管線內(nèi)蒸汽與污垢層對(duì)流換熱的熱阻值，R3為管壁的熱傳導(dǎo)的熱阻值，R4為絕熱層熱傳導(dǎo)的熱阻值，R5為地面管線對(duì)空氣的強(qiáng)迫對(duì)流換熱的熱阻值，單位均為(米·小時(shí)·攝氏度)/千卡；hf為液膜層對(duì)流換熱系數(shù)，hp為污垢層對(duì)流換熱系數(shù)，hfc為絕熱層外表面上強(qiáng)迫對(duì)流熱系數(shù)，單位均為千卡/(平方米·小時(shí)·攝氏度)；λp為地面管線的導(dǎo)熱系數(shù)，千卡/(米·小時(shí)·攝氏度)；ri為地面管線內(nèi)半徑，ro為地面管線外半徑，rins為絕熱層外半徑，單位均為米。當(dāng)然，當(dāng)?shù)孛婀芫€的結(jié)構(gòu)不同時(shí)，對(duì)應(yīng)的其地面管線總熱阻值R也可作適應(yīng)性的改變，此處不再贅述。在本實(shí)施方式中，地面管線對(duì)空氣的強(qiáng)迫對(duì)流換熱包括絕熱層外表面至大氣的對(duì)流換熱和管外壁至大氣的輻射換熱；具體的：所述絕熱層外表面至大氣的對(duì)流換熱系數(shù)hfc'，其計(jì)算公式如下：上式中，λa為空氣的導(dǎo)熱系數(shù)，單位千卡/(米·小時(shí)·攝氏度)；Re為雷諾數(shù)，通過(guò)下式計(jì)算得到：Re＝νaDs/υa上式中，νa為風(fēng)速，單位米/秒；υa為空氣的運(yùn)動(dòng)粘度，單位平方米/秒；Ds為絕熱層外徑，單位米；其中C，n根據(jù)Re按照預(yù)定規(guī)則進(jìn)行選取。在本實(shí)施方式中，所述參數(shù)C，n可根據(jù)Re按照表1進(jìn)行選取。表1Re5-8080-5×1035×103-5×104>5×104C0.810.6250.1970.023n0.400.460.60.8在本實(shí)施方式中，管外壁至大氣的輻射換熱系數(shù)hfc"，其計(jì)算公式如下：上式中，ε為管壁外黑度，無(wú)因次量；Ta為空氣平均溫度，單位攝氏度；Tw為絕熱層外壁溫度，單位攝氏度。在本實(shí)施方式中，可以先通過(guò)預(yù)設(shè)絕熱層外表面溫度利用上述公式計(jì)算管外壁至大氣的輻射換熱系數(shù)hfc"，再通過(guò)管外壁至大氣的輻射換熱系數(shù)hfc"計(jì)算出地面管線的總熱阻R。然后，通過(guò)所述管線總熱阻R計(jì)算管線輸氣沿程熱損失q；其中，可以采用如下的計(jì)算公式計(jì)算單位長(zhǎng)度地面管線中的熱損失q：上式中，q為單位時(shí)間內(nèi)，單位長(zhǎng)度地面管線中的熱損失，單位千卡/(小時(shí)·米)；Ts為蒸汽溫度，單位攝氏度；Ta為環(huán)境溫度，單位攝氏度；R為單位長(zhǎng)度地面管線中的總熱阻值，單位(米·小時(shí)·攝氏度)/千卡。在本實(shí)施方式中，根據(jù)上述計(jì)算出的管線輸氣沿程熱損失q，再采用如下的計(jì)算公式計(jì)算絕熱層外表面溫度的計(jì)算值：上式中，hf為液膜層對(duì)流換熱系數(shù)，hp為污垢層對(duì)流換熱系數(shù)，λp為地面管線的導(dǎo)熱系數(shù)，千卡/(米·小時(shí)·攝氏度)；ri為地面管線內(nèi)半徑，ro為地面管線外半徑，rins為絕熱層外半徑，單位均為米；q為單位時(shí)間內(nèi)，單位長(zhǎng)度地面管線中中的熱損失，單位千卡/(小時(shí)·米)；Ts為蒸汽溫度，單位攝氏度；Tw為絕熱層外壁溫度，單位攝氏度。最后反復(fù)迭代，當(dāng)所述絕熱層外表面溫度計(jì)算值與設(shè)定值滿足第一預(yù)定精度時(shí)，確定所述管線絕熱層外表面溫度，以獲得注汽鍋爐出口至注汽井口蒸汽的熱損失。在本實(shí)施方式中，所述第一預(yù)定精度可根據(jù)實(shí)際精度要求進(jìn)行設(shè)定，所述第一預(yù)定精度設(shè)定的值越小，相對(duì)來(lái)說(shuō)，獲得的絕熱層外表面溫度越精確，相應(yīng)地，獲得的所述管線的熱損失的精度也越高。綜上所述，所述反復(fù)迭代的過(guò)程具體的包括：通過(guò)設(shè)定絕熱層外表面溫度，獲得相應(yīng)的總熱阻，通過(guò)所述總熱阻獲得相應(yīng)的熱損失，通過(guò)所述獲得的熱損失獲得所述絕熱層外表面溫度計(jì)算值。在本實(shí)施方式中，所述忽略地面管線內(nèi)壓力、重力變化的條件下根據(jù)能量平衡定律建立能量控制方程，確定注汽鍋爐出口處蒸汽的干度(步驟S13)包括：由于不考慮地面管線壓力、重力變化，所以可以忽略飽和蒸汽動(dòng)能、位能的改變。因此根據(jù)能量平衡定律建立如下能量控制方程：由于h＝hgx+hl(1-x)＝Lvx+hl所以將注汽井口蒸汽干度x|z＝L＝xu作為初始條件，求解上述方程，得到注汽鍋爐出口的蒸汽干度計(jì)算表達(dá)式上式中，q為單位時(shí)間單位長(zhǎng)度地面管線中蒸汽的熱損失，單位千卡/(小時(shí)·米)；z為計(jì)算位置與鍋爐出口的距離，單位米；G為飽和蒸汽質(zhì)量流量，單位千克/小時(shí)；Lv為汽化潛熱，千卡/千克；xu為注汽井口(地面管線末端)蒸汽干度，無(wú)量綱。其中，z＝0時(shí)獲得鍋爐出口蒸汽干度計(jì)算公式為：上述汽化潛熱Lv為干飽和蒸汽的熱焓與飽和水的熱焓之差，單位千卡/千克；在本實(shí)施方式中，汽化潛熱Lv的計(jì)算公式為：Lv＝273×(374.15-T)0.38＝hg-hl；hl為飽和水的熱焓，單位千卡/千克，其計(jì)算公式為：hl為飽和水的熱焓，單位千卡/千克；其計(jì)算公式為：hg＝12500+1.88T-3.7×10-6T3.2上式中，T為蒸汽溫度，單位攝氏度。請(qǐng)參閱圖2，為本發(fā)明實(shí)施例中一種注汽鍋爐出口的蒸汽熱力參數(shù)的計(jì)算方法的步驟圖，本發(fā)明所述地面注汽管線內(nèi)蒸汽熱力參數(shù)計(jì)算方法包括如下步驟：步驟S20、獲取計(jì)算參數(shù)，所述計(jì)算參數(shù)包括：注汽井口蒸汽壓力、溫度、干度，注汽速率，地面管線參數(shù)，地面管線外環(huán)境參數(shù)，計(jì)算步長(zhǎng)。在本步驟中，所述地面管線參數(shù)包括：地面管線外徑、內(nèi)徑、長(zhǎng)度、外壁黑度、導(dǎo)熱系數(shù)、絕熱層厚度、保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)。所述地面管線外環(huán)境參數(shù)包括：空氣導(dǎo)熱系數(shù)、風(fēng)速、空氣運(yùn)動(dòng)粘度、環(huán)境溫度。另外，所述計(jì)算參數(shù)還可以包括：注汽井口蒸汽排量。步驟S22、根據(jù)所述計(jì)算參數(shù)，迭代計(jì)算注汽鍋爐出口至注汽井口蒸汽的熱損失量；在本步驟中，首先，設(shè)定所述管線上的預(yù)設(shè)絕熱層外表面溫度；在本實(shí)施方式中，在設(shè)定所述管線上的預(yù)設(shè)絕熱層外表面溫度時(shí)，可以根據(jù)注汽井口測(cè)得的蒸汽的溫度值來(lái)進(jìn)行設(shè)定，例如注汽井口蒸汽的溫度為300攝氏度，則可以設(shè)定絕熱層外表面溫度為低于注汽井口蒸汽溫度的某一數(shù)值，例如可以為200攝氏度，以利于減少迭代的次數(shù)。再通過(guò)所述預(yù)設(shè)絕熱層外表面溫度計(jì)算所述管線總熱阻，請(qǐng)參閱圖3，地面管線由外之內(nèi)分別可為氣膜層、絕熱層、管壁、污垢層、液膜層；其中，根據(jù)下述公式進(jìn)行計(jì)算地面管線的總熱阻R：上式中，R為地面管線總熱阻值，R1為地面管線內(nèi)蒸汽與液膜層對(duì)流換熱的熱阻值，R2為地面管線內(nèi)蒸汽與污垢層對(duì)流換熱的熱阻值，R3為管壁的熱傳導(dǎo)的熱阻值，R4為絕熱層熱傳導(dǎo)的熱阻值，R5為地面管線對(duì)空氣的強(qiáng)迫對(duì)流換熱的熱阻值，單位均為(米·小時(shí)·攝氏度)/千卡；hf為液膜層對(duì)流換熱系數(shù)，hp為污垢層對(duì)流換熱系數(shù)，hfc為絕熱層外表面上強(qiáng)迫對(duì)流熱系數(shù)，單位均為千卡/(平方米·小時(shí)·攝氏度)；λp為地面管線的導(dǎo)熱系數(shù)，千卡/(米·小時(shí)·攝氏度)；ri為地面管線內(nèi)半徑，ro為地面管線外半徑，rins為絕熱層外半徑，單位均為米。當(dāng)然，當(dāng)?shù)孛婀芫€的結(jié)構(gòu)不同時(shí)，對(duì)應(yīng)的其地面管線總熱阻值R也可作適應(yīng)性的改變，此處不再贅述。在本實(shí)施方式中，地面管線對(duì)空氣的強(qiáng)迫對(duì)流換熱包括絕熱層外表面至大氣的對(duì)流換熱和管外壁至大氣的輻射換熱；具體的：所述絕熱層外表面至大氣的對(duì)流換熱系數(shù)hfc'，其計(jì)算公式如下：上式中，λa為空氣的導(dǎo)熱系數(shù)，單位千卡/(米·小時(shí)·攝氏度)；Re為雷諾數(shù)，通過(guò)下式計(jì)算得到：Re＝νaDs/υa上式中，νa為風(fēng)速，單位米/秒；υa為空氣的運(yùn)動(dòng)粘度，單位平方米/秒；Ds為絕熱層外徑，單位米；其中C，n根據(jù)Re按照預(yù)定規(guī)則進(jìn)行選取。在本實(shí)施方式中，所述參數(shù)C，n可根據(jù)Re按照表1進(jìn)行選取。表1Re5-8080-5×1035×103-5×104>5×104C0.810.6250.1970.023n0.400.460.60.8在本實(shí)施方式中，管外壁至大氣的輻射換熱系數(shù)hfc"，其計(jì)算公式如下：上式中，ε為管壁外黑度，無(wú)因次量；Ta為空氣平均溫度，單位攝氏度；Tw為絕熱層外壁溫度，單位攝氏度。在本實(shí)施方式中，可以先通過(guò)預(yù)設(shè)絕熱層外表面溫度利用上述公式計(jì)算管外壁至大氣的輻射換熱系數(shù)hfc"，再通過(guò)管外壁至大氣的輻射換熱系數(shù)hfc"計(jì)算出地面管線的總熱阻R。然后，通過(guò)所述管線總熱阻R計(jì)算管線沿程熱損失q；其中，可以采用如下的計(jì)算公式計(jì)算單位長(zhǎng)度地面管線中的熱損失q：上式中，q為單位時(shí)間內(nèi)，單位長(zhǎng)度地面管線中中的熱損失，單位千卡/(小時(shí)·米)；Ts為蒸汽溫度，單位攝氏度；Ta為環(huán)境溫度，單位攝氏度；R為單位長(zhǎng)度地面管線中的總熱阻值，單位(米·小時(shí)·攝氏度)/千卡。在本實(shí)施方式中，根據(jù)上述計(jì)算出的管線沿程熱損失q，再采用如下的計(jì)算公式計(jì)算絕熱層外表面溫度的計(jì)算值：上式中，hf為液膜層對(duì)流換熱系數(shù)，hp為污垢層對(duì)流換熱系數(shù)，λp為地面管線的導(dǎo)熱系數(shù)，千卡/(米·小時(shí)·攝氏度)；ri為地面管線內(nèi)半徑，ro為地面管線外半徑，rins為絕熱層外半徑，單位均為米；q為單位時(shí)間內(nèi)，單位長(zhǎng)度地面管線中中的熱損失，單位千卡/(小時(shí)·米)；Ts為蒸汽溫度，單位攝氏度；Tw為絕熱層外壁溫度，單位攝氏度。最后反復(fù)迭代，當(dāng)所述絕熱層外表面溫度計(jì)算值與設(shè)定值滿足第一預(yù)定精度時(shí)，確定所述管線絕熱層外表面溫度，以獲得注汽鍋爐出口至注汽井口蒸汽的熱損失量。在本實(shí)施方式中，所述第一預(yù)定精度可根據(jù)實(shí)際精度要求進(jìn)行設(shè)定，所述第一預(yù)定精度設(shè)定的值越小，相對(duì)來(lái)說(shuō)，獲得的絕熱層外表面溫度越精確，相應(yīng)地，獲得的所述管線的熱損失的精度也越高。綜上所述，所述反復(fù)迭代的過(guò)程具體的包括：通過(guò)設(shè)定絕熱層外表面溫度，獲得相應(yīng)的總熱阻，通過(guò)所述總熱阻獲得相應(yīng)的熱損失，通過(guò)所述獲得的熱損失獲得所述絕熱層外表面溫度計(jì)算值。步驟S24、根據(jù)所述計(jì)算參數(shù)，通過(guò)動(dòng)量守恒定律建立地面管線中蒸汽壓降梯度的控制方程，確定地面管線任意位置蒸汽溫度和壓力；在本步驟中，為了建立蒸汽在地面管線內(nèi)流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型，做如下假設(shè)：①、注汽井口蒸汽參數(shù)(注汽速率、壓力、溫度及干度)保持不變；②、蒸汽在地面管線內(nèi)的流動(dòng)為一維穩(wěn)定流動(dòng)。在理想情況下，蒸汽和水均勻混合，流速相同，可以把汽水混合物看成是均勻流體?；谏鲜黾僭O(shè)，取鍋爐出口為坐標(biāo)原點(diǎn)，蒸汽沿管線流動(dòng)方向?yàn)閆軸方向，根據(jù)動(dòng)量守恒原理，建立地面管線中蒸汽壓降梯度的控制方程：根據(jù)所述控制方程，運(yùn)用數(shù)值方法將整個(gè)地面管線分成若干計(jì)算步長(zhǎng)，每一個(gè)計(jì)算步長(zhǎng)長(zhǎng)度為△z，在每一段內(nèi)對(duì)上式進(jìn)行積分；在預(yù)測(cè)沿整個(gè)地面管線的壓力分布時(shí)，運(yùn)用數(shù)值方法將整個(gè)地面管線分成若干段，每一段長(zhǎng)度為△z，在每一段內(nèi)對(duì)上式進(jìn)行積分。由于所以令vm＝(vout+vin)/2則有從而，獲得確定地面管線任意位置蒸汽壓力的計(jì)算公式：上式中，pin為地面管線的每個(gè)計(jì)算步長(zhǎng)的入口處的蒸汽壓力，單位兆帕；pout為地面管線的每個(gè)計(jì)算步長(zhǎng)的出口處的蒸汽壓力，單位兆帕；fm為濕蒸汽流體的摩擦阻力系數(shù)，無(wú)量綱；ρm為濕蒸汽流體的密度，單位千克/立方米；νm為濕蒸汽流體的平均速度，單位米/秒；vin為地面管線的每個(gè)計(jì)算步長(zhǎng)的入口處的蒸汽速度，單位米/秒；vout為地面管線的每個(gè)計(jì)算步長(zhǎng)的出口處的蒸汽速度，單位米/秒；g為重力加速度，單位米/平方秒；ri為輸氣管線內(nèi)徑，單位米；A為流動(dòng)截面積，單位平方米；G為濕蒸汽流體的質(zhì)量流量，單位千克/秒。所述ρm飽和濕蒸汽的平均密度計(jì)算公式如下：ρm＝Hgρg+(1-Hg)ρl上式中ρl為飽和水的密度，其與蒸汽溫度T的關(guān)系式如下：ρl＝0.9967-4.615×10-5T-3.063×10-6T2上式中ρg為飽和蒸汽的密度，其計(jì)算公式如下：ρg＝5.9×10-4+3.2×10-4(T/100)4.5上式中，T為蒸汽溫度，單位攝氏度；p為蒸汽壓力，單位兆帕；上式中fm為濕蒸汽的摩擦阻力系數(shù)，其根據(jù)平均壓力和平均溫度下飽和濕蒸汽的雷諾數(shù)Re確定。其中，摩擦阻力系數(shù)fm的計(jì)算方式有多種，本實(shí)施方式并不作具體限制。具體的，摩擦阻力系數(shù)fm的計(jì)算可以采用Orkiszewski方法，霧流摩擦系數(shù)可根據(jù)氣體雷諾數(shù)(Re)g和液膜相對(duì)粗糙度進(jìn)行計(jì)算，具體公式如下上式中，D為輸氣管線直徑，單位米；vsg為氣體表觀流速，vsg＝Qg/A，單位為米/秒。實(shí)驗(yàn)表明，霧流時(shí)液膜相對(duì)粗糙度在0.001～0.5之間，具體數(shù)值需要根據(jù)Nw用下面公式計(jì)算：上式中，σ為平均溫度、平均壓力下液膜的表面張力，單位牛頓/米。當(dāng)Nw≤0.005時(shí)，有：當(dāng)Nw>0.005時(shí)，有：μg＝(0.36T+88.37)×10-4上式中，μg為飽和蒸汽粘度，米帕斯卡·秒；μl為飽和蒸水粘度，米帕斯卡·秒；T為蒸汽溫度，單位攝氏度。在本實(shí)施方式中，Hg為飽和蒸汽的體積含汽率，其計(jì)算公式如下：上式中，x為蒸汽干度，無(wú)因次量；ρg為飽和蒸汽的密度，單位千克/立方米；ρl為飽和水的密度，單位千克/立方米。在本實(shí)施方式中，地面管線內(nèi)蒸汽為飽和濕蒸汽，計(jì)算地面管線任意位置蒸汽溫度的公式為：Tin＝195.94pin0.225-17.8上式中，Tin為地面管線的每個(gè)計(jì)算步長(zhǎng)的入口處的蒸汽溫度，單位攝氏度；pin為地面管線的每個(gè)計(jì)算步長(zhǎng)的入口處的蒸汽壓力，單位兆帕。步驟S26、根據(jù)所述計(jì)算步長(zhǎng)在所述地面管線長(zhǎng)度上劃分管線微元段，并建立能量控制方程，以所述注汽井口干度作為初始條件，通過(guò)相互耦合的熱損失、壓力、干度迭代計(jì)算，確定注汽鍋爐出口處蒸汽的干度。由于地面管線的熱損失導(dǎo)致飽和蒸汽能量(包括位能和內(nèi)能)的降低，從而導(dǎo)致蒸汽干度的降低，同時(shí)由于管線中壓力的變化，導(dǎo)致飽和蒸汽動(dòng)能的改變。從而，根據(jù)能量平衡定律，建立如下能量控制方程：將注汽井口蒸汽干度x|z＝L＝xu作為初始條件，求解上述方程，得到地面管線任意位置蒸汽干度計(jì)算表達(dá)式其中：C1＝G(hg-hl)上式中，hg為飽和蒸汽的焓，單位千卡/千克；hl為飽和水的焓，單位千卡/千克；x為蒸汽干度，無(wú)因次量；g為重力加速度，單位米/平方秒；G為注汽井口蒸汽排量，單位千克/小時(shí)；q為單位時(shí)間內(nèi)，單位管線長(zhǎng)度熱損失，單位千卡/(小時(shí)·米)；ρm為飽和濕蒸汽密度，單位千克/立方米；A為管線橫截面積，單位平方米；θ為管線傾角，單位度。其中，z＝0時(shí)獲得鍋爐出口蒸汽干度計(jì)算公式為：所述ρm飽和濕蒸汽的平均密度計(jì)算公式如下：ρm＝Hgρg+(1-Hg)ρl上式中ρl為飽和水的密度，其與蒸汽溫度T的關(guān)系式如下：ρl＝0.9967-4.615×10-5T-3.063×10-6T2上式中ρg為飽和蒸汽的密度，其計(jì)算公式如下：ρg＝5.9×10-4+3.2×10-4(T/100)4.5上式中，T為蒸汽溫度，單位攝氏度；p為蒸汽壓力，單位兆帕；Hg為飽和蒸汽的體積含汽率，其計(jì)算公式如下：上式中，x為蒸汽干度，無(wú)因次量；ρg為飽和蒸汽的密度，單位千克/立方米；ρl為飽和水的密度，單位千克/立方米。具體的，在步驟S26中，所述確定注汽鍋爐出口處蒸汽的干度包括以下步驟：S260、設(shè)定所述管線微元段上的預(yù)設(shè)干度降；在設(shè)定所述管線微元段上的干度降時(shí)，可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行設(shè)定，以利于減少迭代的次數(shù)。例如，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)獲得干度在預(yù)定步長(zhǎng)內(nèi)降低的范圍，所述干度降可選擇在所述統(tǒng)計(jì)獲得的范圍內(nèi)的某一數(shù)值。具體的，例如，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)干度百米內(nèi)降低0.014至0.18之間，所述干度降可設(shè)定為0.015。S262、根據(jù)能量平衡定律計(jì)算干度，反復(fù)迭代，當(dāng)所述管線微元段干度降計(jì)算值與設(shè)定值之間滿足第二預(yù)定精度時(shí)，確定所述管線微元段的干度降；所述第二預(yù)定精度可根據(jù)實(shí)際精度要求進(jìn)行設(shè)定，所述第二預(yù)定精度設(shè)定的值越小，相對(duì)來(lái)說(shuō)，獲得的所述管線微元段的干度降越精確。S263、循環(huán)計(jì)算至整個(gè)地面管線，確定注汽鍋爐出口處蒸汽的干度。在本實(shí)施方式中，循環(huán)計(jì)算至整個(gè)地面管線，具體可以從鍋爐出口的第一管線微元段，依次向井口方向選取，循環(huán)計(jì)算，直至井口。綜上所述，按照如下步驟計(jì)算鍋爐出口的蒸汽熱力參數(shù)：(1)以井口的蒸汽參數(shù)為計(jì)算起點(diǎn)(pi，xi，G)；(2)取地面管線一段長(zhǎng)度△z，假設(shè)在△z長(zhǎng)度內(nèi)蒸汽的干度降△xi和壓力降△pi，則該段的平均干度xavi＝xi-△xi/2和平均壓力pavi＝pi-△pi/2，根據(jù)pavi查處相應(yīng)的平均飽和溫度Tavi(Tavi＝195.94Pavi0.225-17.8)和其他物性參數(shù)ρl、ρg、μl、μg、Hg、Hl，為后面計(jì)算飽和濕蒸汽的平均密度ρm和摩擦阻力系數(shù)fm的計(jì)算做準(zhǔn)備，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和理想氣體定律計(jì)算出△z長(zhǎng)度上的壓力降△Pi’。將計(jì)算值△Pi’與假定值△pi比較，反復(fù)迭代，直到∣△Pi-△Pi’∣/△Pi<ε為止，得到該段的進(jìn)口壓力pi+1和對(duì)應(yīng)的飽和溫度Ti+1，作為下一△z的初值。同時(shí)計(jì)算飽和溫度Ti+1、飽和壓力pi+1下的焓值hli+1、hgi+1，為計(jì)算該段的蒸汽干度做準(zhǔn)備。(3)假定地面管線外表面溫度Twi，利用公式計(jì)算hr、hc，從而計(jì)算出總熱阻和熱損失qi，再將熱損失qi代入地面管線管內(nèi)到保溫層外壁傳熱計(jì)算公式，得到管線外表面溫度Twi’，反復(fù)迭代，直到∣Twi-Twi’∣/Twi<ε為止，最后求出熱損失qi。(4)由能量平衡方程計(jì)算蒸汽的干度xi，反復(fù)迭代，直到∣xi+1-(xi-△xi)∣/(xi-△xi)<ε，否則重復(fù)上述(2)-(4)計(jì)算步驟，并將計(jì)算得到的干度xi+1作為下一△z的初始干度值。(5)取下一△z，重復(fù)上述(2)-(5)計(jì)算步驟，直到整個(gè)地面管線計(jì)算完畢，得到管線任意位置pi、Ti、xi、qi(i＝0,1,…,N)，包括鍋爐出口處蒸汽參數(shù)。借由以上技術(shù)方案可以看出，本實(shí)施方式所述注汽鍋爐出口的蒸汽熱力參數(shù)的計(jì)算方法，通過(guò)獲取注汽井口蒸汽壓力、溫度、干度，將所述地面管線內(nèi)蒸汽壓力進(jìn)行數(shù)值分析，建立蒸汽沿著地面管線壓力方程，確定蒸汽沿著地面管線任意點(diǎn)的壓力，從而確定注汽鍋爐出口的蒸汽熱力參數(shù)，從而為鍋爐蒸汽注入?yún)?shù)設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)。進(jìn)一步的，由于所述熱損失、干度的計(jì)算是基于溫度的函數(shù)，本發(fā)明所述注汽鍋爐出口的蒸汽熱力參數(shù)的計(jì)算裝置中依托上述獲得的準(zhǔn)確的溫度，根據(jù)能量平衡定律，建立能量控制方程，通過(guò)循環(huán)計(jì)算求解地面管線上注汽鍋爐出口的蒸汽的熱損失和干度值，故，本申請(qǐng)所獲得的注汽鍋爐出口的蒸汽的熱損失和干度值精度也較高。請(qǐng)參閱圖4，一種地面注汽管線內(nèi)蒸汽熱力參數(shù)的計(jì)算裝置，包括：參數(shù)獲取模塊20，用于獲取計(jì)算參數(shù)，所述計(jì)算參數(shù)包括：注汽井口蒸汽壓力、溫度、干度，地面管線參數(shù)，地面管線外環(huán)境參數(shù)；熱損失確定模塊22，用于根據(jù)所述計(jì)算參數(shù)，迭代計(jì)算注汽鍋爐出口至注汽井口蒸汽的熱損失量；干度確定模塊24，用于在忽略地面管線內(nèi)壓力、重力變化的條件下根據(jù)能量平衡定律建立能量控制方程，確定注汽鍋爐出口處蒸汽的干度。請(qǐng)參閱圖5，一種地面注汽管線內(nèi)蒸汽熱力參數(shù)的計(jì)算裝置，包括：參數(shù)獲取模塊20，用于獲取計(jì)算參數(shù)，所述計(jì)算參數(shù)包括：注汽井口蒸汽壓力、溫度、干度，注汽速率，地面管線參數(shù)，地面管線外環(huán)境參數(shù)，計(jì)算步長(zhǎng)；熱損失確定模塊22，用于根據(jù)所述計(jì)算參數(shù)，迭代計(jì)算注汽鍋爐出口至注汽井口蒸汽的熱損失量；壓力溫度確定模塊24，用于根據(jù)所述計(jì)算參數(shù)，通過(guò)動(dòng)量守恒定律建立地面管線中蒸汽壓降梯度的控制方程，確定地面管線任意位置蒸汽溫度和壓力；干度確定模塊26，用于根據(jù)所述計(jì)算步長(zhǎng)在所述地面管線長(zhǎng)度上劃分管線微元段，并建立能量控制方程，以所述注汽井口干度作為初始條件，通過(guò)相互耦合的熱損失、壓力、干度迭代計(jì)算，確定注汽鍋爐出口處蒸汽的干度。借由以上技術(shù)方案可以看出，本實(shí)施方式所述注汽鍋爐出口的蒸汽熱力參數(shù)的計(jì)算裝置，通過(guò)獲取注汽井口蒸汽壓力、溫度、干度，將所述地面管線內(nèi)蒸汽壓力進(jìn)行數(shù)值分析，建立蒸汽沿著地面管線壓力方程，確定蒸汽沿著地面管線任意點(diǎn)的壓力，從而確定注汽鍋爐出口的蒸汽熱力參數(shù)，從而為鍋爐蒸汽注入?yún)?shù)設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)。進(jìn)一步的，由于所述熱損失、干度的計(jì)算是基于溫度的函數(shù)，本發(fā)明所述注汽鍋爐出口的蒸汽熱力參數(shù)的計(jì)算裝置中依托上述獲得的準(zhǔn)確的溫度，根據(jù)能量平衡定律，建立能量控制方程，通過(guò)循環(huán)計(jì)算求解地面管線上注汽鍋爐出口的蒸汽的熱損失和干度值，故，本申請(qǐng)所獲得的注汽鍋爐出口的蒸汽的熱損失和干度值精度也較高。本文引用的任何數(shù)字值都包括從下限值到上限值之間以一個(gè)單位遞增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之間存在至少兩個(gè)單位的間隔即可。舉例來(lái)說(shuō)，如果闡述了一個(gè)部件的數(shù)量或過(guò)程變量(例如溫度、壓力、時(shí)間等)的值是從1到90，優(yōu)選從20到80，更優(yōu)選從30到70，則目的是為了說(shuō)明該說(shuō)明書(shū)中也明確地列舉了諸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。對(duì)于小于1的值，適當(dāng)?shù)卣J(rèn)為一個(gè)單位是0.0001、0.001、0.01、0.1。這些僅僅是想要明確表達(dá)的示例，可以認(rèn)為在最低值和最高值之間列舉的數(shù)值的所有可能組合都是以類似方式在該說(shuō)明書(shū)明確地闡述了的。除非另有說(shuō)明，所有范圍都包括端點(diǎn)以及端點(diǎn)之間的所有數(shù)字。與范圍一起使用的“大約”或“近似”適合于該范圍的兩個(gè)端點(diǎn)。因而，“大約20到30”旨在覆蓋“大約20到大約30”，至少包括指明的端點(diǎn)。披露的所有文章和參考資料，包括專利申請(qǐng)和出版物，出于各種目的通過(guò)援引結(jié)合于此。描述組合的術(shù)語(yǔ)“基本由…構(gòu)成”應(yīng)該包括所確定的元件、成分、部件或步驟以及實(shí)質(zhì)上沒(méi)有影響該組合的基本新穎特征的其他元件、成分、部件或步驟。使用術(shù)語(yǔ)“包含”或“包括”來(lái)描述這里的元件、成分、部件或步驟的組合也想到了基本由這些元件、成分、部件或步驟構(gòu)成的實(shí)施方式。這里通過(guò)使用術(shù)語(yǔ)“可以”，旨在說(shuō)明“可以”包括的所描述的任何屬性都是可選的。多個(gè)元件、成分、部件或步驟能夠由單個(gè)集成元件、成分、部件或步驟來(lái)提供。另選地，單個(gè)集成元件、成分、部件或步驟可以被分成分離的多個(gè)元件、成分、部件或步驟。用來(lái)描述元件、成分、部件或步驟的公開(kāi)“一”或“一個(gè)”并不說(shuō)為了排除其他的元件、成分、部件或步驟。應(yīng)該理解，以上描述是為了進(jìn)行圖示說(shuō)明而不是為了進(jìn)行限制。通過(guò)閱讀上述描述，在所提供的示例之外的許多實(shí)施方式和許多應(yīng)用對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)都將是顯而易見(jiàn)的。因此，本教導(dǎo)的范圍不應(yīng)該參照上述描述來(lái)確定，而是應(yīng)該參照所附權(quán)利要求以及這些權(quán)利要求所擁有的等價(jià)物的全部范圍來(lái)確定。出于全面之目的，所有文章和參考包括專利申請(qǐng)和公告的公開(kāi)都通過(guò)參考結(jié)合在本文中。在前述權(quán)利要求中省略這里公開(kāi)的主題的任何方面并不是為了放棄該主體內(nèi)容，也不應(yīng)該認(rèn)為發(fā)明人沒(méi)有將該主題考慮為所公開(kāi)的發(fā)明主題的一部分。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3