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作业压力对催化燃烧加热器的传热性能及系统能量效率分析

催化燃烧，加热器，作业压力，尾气温度，甲烷转化率，系统能量效率

催化燃烧技术被广泛应用于工业生产中，利用井下催化燃烧加热器对非常规油气资源进行原位注热开采，解决了用电成本高、加热缓慢、加热效率低等问题。然而，作业压力的存在可能会影响催化燃烧过程，因此，为探究催化燃烧加热器的传热性能和燃烧过程中的系统能量效率，本文模拟分析了井下压力、注气压力、工况压力变化下催化燃烧加热器的尾气温度、甲烷转化率及系统能量效率。结果表明，井下压力的存在使气体在2 MPa时发生了回流，回流现象使得尾气温度和甲烷转化率都得到了提高，当井下压力10 MPa时，尾气温度为1001 K，甲烷转化率可达94.85 %；注气压力增大使得尾气温度、甲烷转化率及系统能量效率都略微降低；作业压力的变化不会使系统能量效率变化明显，结果值均保持在21~22.10 %之间。