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很多人喜欢和柠檬水，认为柠檬水对身体有很多 健康 好处。柠檬水含有丰富的维生素C和多种矿物质，对美白和皮肤都有好处。 但网上也有不少“有趣”的说法，事实与谣言并存，这一篇介绍柠檬水跟 健康 的关系，看看什么是有根据的，什么只是谣言。
柠檬水不能白天喝？
柠檬水只能晚上喝，白天喝完在阳光下容易晒黑，这个说法在网上非常流行，我简单搜了一下，还真有不少专业人士认同。
柠檬水之所以被认为令人容易晒黑，跟它含有的维生素C大概没有关系，否则这个传言应该是白天不能吃橙子，白天不能吃猕猴桃，或白天不能喝VC泡腾片兑水…… 柠檬水之所以被认为不适宜白天喝，要归咎到当中含有的“光敏物质”,主要为香豆素（coumarin）。
香豆素类化合物具有芳香气味，结构有三种：简单香豆素类、呋喃香豆素类、吡喃香豆素类。柑桔属植物(橙油、柠檬油、葡萄柚、佛手柑等)中有香豆素类化合物，其中大部分是呋喃香豆素。香豆素具有光敏性，轻则使皮肤变黑，重则起皮肤损伤。[1]
下面是香豆素（当中亚型为补骨脂素）影响皮肤变黑的多种作用机制，简单说就是增加黑色素合成，增加皮肤对紫外线的敏感度，增加黑素细胞的密度，促进黑素细胞生长，保护了黑素细胞免被清除…… [1]
香豆素接触到皮肤，的确容易造成皮肤变黑甚至皮肤毒性。 柠檬油是柠檬的提取物，一直以来都被广泛用于化妆品中，但由于其具有副作用，在很多国家被禁用。近年来它被广泛用于香薰按摩，由于含有香豆素类化合物，具有光敏性和黑素原特性。2001年就有病例研究描述了两名患者使用了有关香熏油按摩，之后暴露在紫外线下， 在48至72 h后出现大疱性光毒性皮肤反应（bullous phototoxic skin reaction），也就是皮肤出现“大水疱”，研究人员认为使用含有这类柑橘类精油按摩之后接触紫外线会导致 健康 危机[2]。
不单是柑橘类精油的香豆素对皮肤构成问题，柑橘类果汁或含香豆素的蔬菜直接接触皮肤，之后长时间暴露在紫外线下也会构成问题。国外有所谓Margarita Burn“玛加丽特烧伤”，但正式应该称为“植物光化性皮炎” （phytophotodermatitis）。玛格丽特是一种鸡尾酒，当中使用到青柠，青柠含有的香豆素是柠檬的数倍，当夏天鲜榨青柠汁加到玛格丽特中的时候，不经意就会让手占到青柠汁，之后在紫外线下晒几个小时，就可能出现局部皮肤烧伤。记录接触了青柠或其他柑橘和蔬菜类(例如西芹)之后受到紫外线烧伤或晒黑的病例已经不少。[3][4][5]
柑橘类精油和果汁直接接触皮肤容易造成晒黑或晒伤，那是否饮用柠檬水也同样会晒黑？2017年有研究分析了多种柑橘类水果和果汁的香豆素浓度，[6] 除了浓缩柠檬汁较高外，柠檬本身的浓度并不算高，329ng/g，是青柠的三分之一，是西柚的不到2%。以1个柠檬大概50g算，含香豆素约16,500ng,或16.5ug。
除了柑橘类，芹菜(252ng/g)、欧芹(23214ng/g)、胡萝卜(68ng/g)、欧防风(334ng/g)和香菜(258ng/g)叶等蔬菜都含有较多的香豆素。[6]
1991年瑞士联邦公共卫生办公室发表的一项研究，[7] 4名受试者接受试验，进食含香豆素的西芹，受试者分别吃了300g的西芹根部，当中含香豆素约28.2mg，然后照紫外光，皮肤一点光毒性反应都没有，但在10mg的香豆素水平，其中一人才出现皮肤变黑的反应。这样推算，大概需要吃600个柠檬才会有机会被晒黑。
2010年德国发表的研究论文，[8] 测试了日常饮用柑橘类饮料和蔬菜食物，结论是饮食中含的香豆素都达不到光毒性，报道从饮食中发现光毒性的要达到45mg的香豆素，但皮肤直接接触的风险则会较大。
美国布朗大学在过去5年发表过两份流行病学研究，2015年的前瞻性研究，[23]分析了10万多人的数据，发现吃柑橘水果较多的，患上基底细胞瘤(basal cell carcinoma)和鳞状细胞癌（squamous cell carcinoma）的概率较高，但高多少呢？每天1.5份柑橘连续25年的话，基底细胞瘤和鳞状细胞癌，分别增加16%和21%。 2020年才发表的队列研究，[24] 这次分析了约12万人27年的数据，则发现香豆素（furocoumarins）跟鳞状细胞癌没有关联性，但跟基底细胞瘤有正关系，增加风险16%。 这些都是关联性研究，大家就作个参考好了。
至今没有临床试验发现喝柠檬汁或柠檬水后会容易晒黑或增加皮肤癌的风险，所以从研究证据看，直接接触柑橘类果汁容易被晒黑，但饮用柠檬汁并没有发现有同样的影响。
柠檬水是酸性还是碱性?
柠檬汁的pH值大概2到3，属于酸性物质，但柠檬水却是碱性饮食，可以增加尿液的碱性,也就是降低食物酸负荷（dietary acid load,或DAL）。
食物是酸性还是碱性，跟食物本身的酸碱度没有什么关系，需要看经过肠胃消化和代谢后的“产物”，究竟是酸性还是碱性。从前有所谓Ash Analysis,测试食物酸负荷，根据食物完全燃烧后产生的灰，溶于水后溶液的酸碱性划分。 这个方法非常不准确，在食物食物酸负荷的研究上基本上不再使用。现今评定食物酸负荷的标准是“潜在肾酸负荷”（Potential Renal Acid Load或PRAL）,PRAL是跟进食物中含的多种矿物质，钾、镁、钙、磷和蛋白质，计算食物代谢后到达肾脏时的酸碱度。蛋白质的食物一般为酸性食物，而水果蔬菜含较多的矿物质，所以为碱性食物，柠檬汁因为含较多的矿物质，所以PRAL值大概为-2.5，属于碱性食物。
饮食改变尿液的酸碱度，但对血液的酸碱度没有明显影响。 [9] 人体血液的酸碱度在肾脏有调节机制，严格控制在7.35-7.45的pH值之间。[10] 要影响血液的pH值，大概需要吃8公斤的橙子才可以增加血液的pH值0.2。[11] 所以饮食对血液酸碱度的影响是微乎其微。
研究发现增加碱性食物跟改善多种 健康 问题有关联性，2019年的一份文献回顾，[12] 发现增加蔬菜水果等碱性食物，跟改善胰岛素抵抗，糖尿病，高血压，慢性肾病，骨骼 健康 等都有关系，但该研究也指出，碱性饮食的组合，跟为改善高血压设计的DASH饮食（得舒饮食）非常类似，也就是碱性饮食跟 健康 的相关性，不一定通过影响人体的潜在肾酸负荷达到效果的，也许只是吃得更加 健康 而已。
从研究证据看，没有看到临床研究证明潜在肾酸负荷PRAL可以直接影响身体 健康 ，而柠檬水只是众多碱性食物之一，碱性排位也不算高，所以通过其碱性作用影响 健康 并没有足够证据。
柠檬水抗衰老？
动物实验发现，[13] 长期喝含有柠檬多酚抗氧化物的水不但抗衰老，而且可以延长寿命。 2019年日本发表的研究，发现柠檬含有的多酚类抗氧化物 – 柠檬多酚（lemon polyphenol）可以抗衰老。研究把小鼠分成两组，一组整个生命周期都喝含有柠檬多酚的水（柠檬水），另一种则喝普通的水，结果发现喝柠檬水的小鼠平均寿命延长了3周，这对小鼠来说等于延长了4%的生命，而且喝柠檬水的小鼠延迟出现衰老的时间。研究进一步分析，发现柠檬多酚可能改变小鼠的肠道菌群，产生抗衰老的作用。
另一项动物实验，[14] 发现饮用了柠檬水的小鼠，受到紫外线照射后，皮肤的皱纹、厚度和老化相对没有饮用柠檬水的小鼠有所减少，而皮肤的骨胶原则增加了，研究发现饮用柠檬水后的小鼠，细胞内的多种抗氧化酶，GPx， SOD和CAT等活动都增加了，研究认为饮用柠檬水对身体可能对预防氧化应激导致的皮肤过早衰老有帮助。
至今没有人类临床发现柠檬水可以对改善老化有帮助。 但摄入较多的维生素C跟减少皮肤皱纹有关联性，[15] 2008年英国的一项基于4025名女性的流行病学研究，发现饮食中较多的维生素C跟面部皱纹和皮肤干燥有反向关系。
外用维生素C可以改善皮肤老化问题，[16] 2003年法国的一项双盲对照组临床试验，让受试者使用含5%维生素C的药膏，6个月后经过皮肤科医生和受试者自我评分，使用维生素C的受试者皮肤显著改善，皱纹减少，皮肤的弹性增加，研究的结论是使用含5%维生素C的药膏可以有效改善因紫外线导致的皮肤老化。1999年另一项双盲对照组临床研究,[17]同样发现使用含维生素C的外用乳液对皮肤抗衰老有帮助，这次受试者一边脸使用含维生素C的外用乳液，另一边脸只使用安慰剂，结果发现3个月后维生素C乳液可以显著改善皮肤老化。
所以动物实验发现喝柠檬水对抗衰老有帮助，但人类临床没有类似发现。维生素C外用或内服到一定剂量，对改善皮肤衰老可能有帮助，但一个柠檬含的维生素C只有30mg左右，如果要补充维生素C，吃个大橙子（100mg）,或直接服用维生素C补充剂可能更有效。
柠檬水改善其他 健康 问题
柠檬水改善肾结石 – 2014年发表的研究论文，[18] 指出柠檬水可以显著减少肾结石的风险。 柠檬预防肾结石，除了因为柠檬利尿增加尿液排出之外，柠檬的钾和柠檬酸都有帮助，柠檬酸可以跟尿液中的钙结合，减少尿酸中钙的饱和度，而且柠檬酸可以跟草酸钙结合，防止结晶结石。1996年就有临床研究，[19] 12名低枸橼酸盐排泄的草酸钙肾结石（hypocitraturic calcium nephrolithiasis）患者，连续6天每天大概113g的柠檬汁兑2升水（差不多4个柠檬），摊分到一天不同时间饮用，结果显示受试者平均枸橼酸盐的排出增加了69%，当中7名（58%）患者之后的枸橼酸盐排泄恢复正常，研究的结论是柠檬水可以作为治疗低枸橼酸盐排泄的草酸钙肾结石辅助手段。但也有学者不同意柠檬水可以预防或治疗肾结石的。 [20] 但柠檬水可能可以增加肾结石患者的喝水量，而增加喝水可以降低肾结石风险。
柠檬汁对减低尿酸有帮助 - 2015年一项先导性临床研究[21]，75位受试者，分成痛风组、高尿酸组和 健康 的对照组，受试者连续6星期每天饮用2公升添加了2个柠檬的鲜榨果汁的水，结果所有受试者的血清尿酸都减少了，痛风组平均减少1.6mg/dL,高尿酸组1.3mg/dL， 健康 对照组1.0mg/dL。三组受试者尿液的pH值都提升了（增加了碱性），痛风组平均增加了1.25pH值，高尿酸组1.5pH值， 健康 对照组1.0pH值。从试验结果看，柠檬水不单降低尿酸，而且通过增加尿液的pH值也降低了尿酸和痛风患的肾结石风险。2017年国内华中农业大学的研究人员在小鼠和小规模的临床试验中[22]，同样得出柠檬水对减低尿酸有帮助的结论。
总结
从研究证据看，的确需要小心不要让皮肤直接接触柠檬汁和柠檬精油后在暴露在阳光底下，但喝完柠檬水后晒太阳，不会令你更容易晒黑。
柠檬含有维生素C，也含有柠檬多酚等对人体有益的物质，对改善 健康 有一定帮助，包括降尿酸和可能降低肾结石的风险。但柠檬水在抗衰老和改善其他 健康 问题的作用，并没有太多人类临床研究证据。
也许柠檬水对我们最大的功效，在于取代了含糖饮料，特别在夏天，可能让我们可以多喝水，而多喝水对身体的 健康 都有帮助。
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本文内容仅作为科普知识提供，不能代替医生的治疗诊断和建议。文章内容中涉及医学的部分均来源于参考文献。
参考
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茉莉花香气研究 茉莉的香气非常独特，且因品种而异，具清丽、淡雅、新鲜的花香。一般常用来配制茉莉香精的天然香料有：小花茉莉浸膏和净油、大花茉莉浸膏和净油、树兰浸膏、依兰依兰油、卡南加油、白兰花油和白兰叶油、玳玳花油和玳玳叶油等，合成香料有乙酸苄酯、苯乙醇、芳樟醇、乙酸芳樟酯、松油醇、甲位戊基桂醛、甲位己基桂醛、邻氨基苯甲酸甲酯、乙位萘甲醚、乙位萘乙醚、苄醇、苯甲酸苄酯、吲哚、乙酸对甲酚酯、苯乙酸对甲酚酯等，这些单体香料有的是天然茉莉花香的成分，有的则完全是人工合成的。小花茉莉净油和大花茉莉净油都含有不少的吲哚，这也是茉莉花和它的浸膏、净油容易变色的一个原因，配制茉莉花香精不用、少用或大量使用吲哚取决于该香精的用途：不怕变色的可以多用，否则就少用或不用。 木樨科茉莉属植物大约有100种，其中的大花茉莉和小茉莉香气优雅、馥郁，被作为重要的香料植物广泛栽种，所提制的茉莉香精油是香料工业重要原料，它与其它花的香质调和，给众多类型的香料提供优雅而润泽的品质，因此有“没有茉莉就没有香料”之说。我国和印度尼西亚还用茉莉花与茶叶拼和加工成茉莉花茶，深受消费者喜爱。 在香料工业中，目前已形成较完善的茉莉香精油分析方法，分离鉴定的组分约100种，而且许多重要的香气组分已被相继合成出来，作为香料单体广泛用于调配各种高级香料；在茉莉花茶加工领域，由于直接采用茉莉鲜花作香源，对茉莉花的开花吐香习性，香气形成挥发的环境影响因素进行了探讨。以下从五个方面对茉莉花香气研究作系统介绍。 1 香精油的制备方法 工业上提取茉莉香精油最早采取的是冷脂吸法(enfleurage)”，目前，该方法已被“溶剂直接提取法”代替，即用一挥发性的溶剂来直接萃取茉莉花香精油，这一原理公布于1835年，所用有机溶剂主要是低沸点的石油醚、已烷和戊烷，用石油醚(或已烷)提取茉莉花能得到0.28%～0.34%的茉莉浸膏，然后在－15℃～－20℃的低温下，用乙醇处理，除去类脂化合物和蜡质，得到52～63%的茉莉净油，该方法经济简便，目前被香料工业广泛采用。 茉莉花香气分析中，除采用“溶剂直接提取法”制备样品外，还有“同时蒸馏一萃取法”(SDE)、多孔树脂吸附法和吹气冷冻法等。“同时蒸馏一萃取法”是由Likens和Nickerson在1966年发展起来的，该法突出特点是将样品的水蒸汽蒸馏和馏分的溶剂(乙醚)萃取两个步骤合二为一，此外，它可以把10-9级浓度的挥发性有机物从脂质或水介质中浓缩数千倍，对微量成分提取效率高，而且在10-6级浓度范围内对大多数有机化合物仍有定量的提取率，该方法是一种全组分香精油制备方法。孔守威、马娅萍等采用“SDE”法研究了茉莉花的香气组成。多孔树脂吸附法和吹气冷冻法主要用于茉莉花头香制备，前者利用多孔吸附树脂对极性较小的有机分子的强吸附作用，在较温和条件下真空抽吸，使香气分子吸附于树脂上，再经溶剂洗脱、浓缩制得头香，或采用热脱附法直接进样分析，目前采取的吸附树脂主要有XAD、Porapak QS和Tenex GC系列。吹气冷冻法未见详细说明。 张镜澄 (1985)发明了一种鲜花头香制备的专利技术，该专利采用活性炭或大孔吸附树脂吸附鲜花开放过程中散发出来的香气，即香花顶空挥发物或头香，然后用超临界(或液体)二氧化碳抽提被吸附剂吸附的香精油。据称该专利可以生产出具有鲜花特有香气的头香精油，并可降低成本，增加鲜花精油产量。 2 茉莉花香气分析方法 2.1 分离鉴定方法 随气相色谱柱分离效能的不断提高，茉莉花香气分离技术得到不断发展，目前主要采用OV－101和PEG－20M两种石英毛细管色谱柱对茉莉花香精油组分进行分析，其中又以OV－101柱的分离效果较好，分析时所采用柱温一般为70～200℃，检测器为FID型检测器。用上述方法可使茉莉花香精油中的各组分得到较好分离，在一个样品中分离出近100种香气组分。气—质联用技术的应用，使分离出的香气组分可得到快速鉴定，同时结合核磁共振、红外、紫外多种鉴定方法及kovats指数、程升指数等辅助定性方法，使鉴定的结果更为准确。 2.2 定量方法 对茉莉香精油的大多数研究中，主要侧重于对其香气组分进行定性鉴定，通常采用归一法对各组分含量粗略定量。为增强各样品间的可比性，郭友嘉等〔21～22、27〕在茉莉花花源季节稳定性研究中，将每一个样品中一定数量的峰进行归一化定量，在茉莉花头香变化规律研究中，采用归一法与校正因子相结合进行定量，定义其中的6号样总峰面积为100%，用归一法分别求出各组分的含量，再用含量与峰面积之比求出校正因子，用该校正因子再求出其它样品中香气成分的含量。 茉莉花开放释香过程中，因香气组分数变化显著，不宜采用归一法定量，否则会导致结果的重现性差，主要香气组分变化规律不明显。内标法定量是目前香气分析中广泛采用的一种定量方法，它具有减小实验误差、结果可比性强且简便易行的特点。茉莉花香气分析中可采用癸酸乙酯作为内标物〔32〕，该化合物在茉莉花香气中不存在，出峰时间基本处于茉莉花香气气相色谱图中间位置，且与茉莉花香气组分不重叠。 3 茉莉香精油香气组分 1899年，Verley、Hesse和Muller首次分别报道了从茉莉香精油中鉴定的几种主要组分，包括乙酸苯甲酯、芳樟醇、苯甲醇、吲哚、邻氨基苯甲酸甲酯和茉莉酮，到本世纪60年代中期，香料工业生产的精油、净油中的大部分香气组分得到鉴定，70年代初鉴定的香气组分已达30种左右，80年代鉴定的香气组分增至97种；其中烃类化合物33种、醇类化合物27种、醛类化合物2种、酯类化合物27种、酮类化合物10种、其它化合物2种。 茉莉精油中含量较高的组分有：苯甲酸顺－3－乙烯酯、芳梓醇、石竹烯、乙酸本甲酯、苯甲醇、11－二十三烯、吲哚、乙酸顺－3－乙烯酯、苯甲酸甲酯〔15.23.25〕。具有茉莉型香气特征的主要组分有：乙酸苯甲酯、茉莉酮和茉莉内酯，具有茉莉清香的组分有：乙酸顺－3－乙烯酯、顺－3－已烯醇、苯甲醇、苯甲酸顺－3－乙烯酯。α－萜品醇对香型有较大的影响。 不同来源的茉莉香精油，其香气组成存在差异。吴承顺等 (1987)对大花茉莉和小花茉莉的香清油组分进行比较研究，认为：小花茉莉主要香气成分是苯甲酸顺－3－已烯酯，大花茉莉中则是苯甲酸甲酯，且在大花茉莉香气中存在对香气起主要作用的茉莉酮，但在小花茉莉香气中没有检测到。郭友嘉 (1994)首次在小花茉莉精油中检测到了茉莉酮，其含量为0.07～0.14%，而大花茉莉香精油中茉莉酮的含量为1.4%～5.2%。 不同制备方法得到的茉莉香精油，香气组成亦存在差异，吴承顺等 (1987)对小花茉莉净油、精油和头香组分进行了比较认为：净油中沸点较高的组分较多，主要是苯甲酸顺－3－乙烯酯，还有榧烯醇、油酸甲酯等；精油和净油组分相近，但精油中吲哚和邻氨基苯甲酸含量较高；头香中乙酸顺－3－乙烯酯、芳樟醇和乙酸苯甲酯的含量较高，并含有一些低沸点的烃和酯。郭友嘉等 (1994)分别采用SDE、溶剂直接提取法和Porapak QS树脂吸附法对福建茉莉花的精油、净油和头香进行了系统研究，分别分离出176、145和86个峰，鉴定出峰面积/总峰面积≥0.03%的组分分别为81、96和46个，但未对三种香精油之间组分的差异进行详细的比较。张丽霞等对同一样品采用吸附—溶剂洗脱方法、同时蒸馏—萃取方法和有机溶剂浸提法三种香精油制备方法，对茉莉头香、精油和净油的香气组成差异进行了系统比较，三者除了在香气组分数上存在明显差别外，香气组分在气相色谱图上的分布位置也存在差异。如将茉莉花香气的气相色谱图分成三个区段，即芳樟醇之前的化合物属第Ⅰ区，芳樟醇与邻氨基苯甲酸甲酯之间的化合物属第Ⅱ区，邻氨基苯甲酸之后的化合物属第Ⅲ区。茉莉花头香与精油、净油组成之间的差异主要在于：头香中第Ⅲ区的化合物极少，仅有1～2个组分，而净油和精油该区段的化合物多达12～18个。 此外，马崇德等 (1983)采用吹气—冷冻法得到茉莉花头香样品(含油相和水相两部分)，首次报道头香水相样中具浓郁的茉莉花香，水相样经过XAD－2树脂富集、洗脱、浓缩处理进行分析，鉴定出12种油相中未曾检测到的香气组分，主要是一些低级醇类化合物，如：甲醇、异丁醇、1－戊烯－3－醇、正已醇和环已醇等。 4 茉莉花释香过程中香气组分变化 探明茉莉花释香过程中香气组分含量和组成变化，对香料生产投料时间和花茶加工付窨时间具指导作用。 陆生椿等（1985)对离体茉莉花存放不同的时间后净油、头香进行了研究，认为：茉莉花离体后当晚23:00～次日3:00香气组分最多，净油的香气品质最好，主要赋香成分苯甲醇、芳樟醇、乙酸苯甲酯、苯甲酸顺－3－乙烯酯等含量较高，乙酸顺－3－已烯酯在释香前期含量较高，随后逐渐减少，而吲哚、邻氨基苯甲酸甲酯等含氮化合物在释香后期却增加；头香组分中，乙酸顺－3－乙烯酯和吲哚的变化情况与净油相同，但邻氨基苯甲酸甲酯含量却不断减少。 郭友嘉等 (1994)采用吸附－热脱捕集进样法，对茉莉花采后7～46小时之间的头香进行了研究，将茉莉花香气的释放过程分成三个阶段：未成熟期、成熟期和枯萎期，刚采摘的花蕾在未成熟期香味甚微，香气组分少，放置11小时后进入成熟期，酯类和醇类的数量增加，在枯萎期酯类含量明显下降，醇类含量却略有增加。张丽霞等研究表明：刚采摘的成熟茉莉花蕾香气组分少，香精油总量低，基本上不存在茉莉花香气的特征成分，当茉莉花开始释香时，香气组分数急剧增加，香精油、酯和醇的总量也相应增加，并出现一个高峰期，随后逐渐降低；此外，在茉莉花释香前期和末期，醇类香气组分所占比例较大，在旺盛释香过程中，则酯类香气组分所占比例较大；采用统计分析方法对茉莉花主要香气组分含量与感官审评的香气浓度进行了相关分析，其中萜品醇、乙酸苯甲酯、α－法呢烯、丁子香烯、苯甲酸顺－3－乙烯酯的含量与香气浓度呈显著或极显著相关，在此基础上建立了4种香气组分与香气浓度之间的回归模型。 此外，郭友嘉等(1993)对茉莉全花期(包括八个节气)的花源稳定性进行了研究，认为：不同季节的气候特征对茉莉花朵的色泽、大小、重量、含蜡量及香精油总量有较大影响，但对香精油的组成影响不显著，说明茉莉花在全花期内花源质量基本稳定。 5 茉莉花开放释香与环境的关系 环境条件对茉莉花，尤其是离体茉莉花的开放吐香影响较大，在温度、湿度和含氧量三个环境因子中，以温度的作用最大，当温度低于20℃时，离体茉莉花蕾难于开放，温度高于36℃时，茉莉花蕾在下午7：00左右就可开放。福建宁德茶厂 (1987)认为茉莉花释香最佳环境条件：室温30℃～33℃，堆温35℃～38℃，相对湿度80%左右，空气流速5～6ml/min，鲜花养护时堆高10～15cm，花堆内部氧气含量17～20%。 茉莉花产花量在整个花期中出现波浪式高峰期，产花高峰期供过于求，花少时又供不应求，影响了花茶生产，因此许维建 (1982)和丁清厚 (1990)分别探讨低温贮藏控制茉莉花开放吐香的问题，许维建认为12℃～18℃低温贮藏花蕾较好，不宜低于12℃，升高温度后茉莉花基本上可以开放吐香。丁清厚则认为在8℃～15℃的低温和90%的相对湿度环境条件下，可使茉莉花蕾处于休眠状态，从而达到抑制花蕾开放的目的，并以此为依据设计了一种茉莉花低温冷藏的方法：将鲜花分层贮藏于冷藏室中，每层间距15cm，层间花堆厚度10～15cm，冷藏室的温度控制在10～13℃、湿度控制在85～90%范围内，据称采用这种方法贮藏的茉莉花蕾，解除低温后鲜花依然洁白有光泽，无干缩现象，香气浓郁清香。 参考文献 1 山西贞.向亚太技术开发委员会报告的在印尼指导茶叶研究的工作报告.1986. 2 罗龙新.印度尼西亚的茉莉花茶.茶叶，1990(4)，30～31. 3 刘晓华.介绍印度尼西亚的茉莉花茶生产.广西茶叶，1991(1)，64. 4 孔守威，马娅萍，吴承顺.“同时蒸馏—萃取”分析茉莉花香成分.植物学报1985(26)，186－191. 5 卜欣，黄爱今，孙亦梁等.茉莉鲜花香气成分分析.北京大学学报(自然版)1987(6)，53－60. 6 马崇德，赵明，张世怿等.XAD树脂在茉莉头香水样分析中的应用.化学通报1984(2)，20－21. 7 朱亮锋，陆碧瑶，罗友娇.茉莉花头香化学成分的初步研究，植物学报，1984.15(2)，189－193. 8 陆生椿，黄秀丽，卢剑飞.茉莉花不同存放时间所制备样品的得率和主要成分对比.广州轻工.1985(3)，1－7. 9 范成有主编.香料及其应用.化学工业出版社，1991. 10 郭友嘉，戴亮，杨兰萍等.福州小花茉莉全花期中的花源质量稳定性研究Ⅱ.净油和头香化学成分〔GC/MS〕分析.色谱，1994，12(1)，11－19. 11 郭友嘉，戴亮，任清等.用吸附—热脱捕集进样法研究茉莉花香释放过程中化学成分.色谱，1994，12(2)，110－113 12 马崇德，黄爱今，林祖铭.茉莉花头香的成分研究.化学通报，1983(3)，15－17. 13 王天公，孙亦梁.香花顶空挥发物的分析.化学通报，1986(2)，19～22. 14 吴承顺，赵德修，孙守威.茉莉花净油的成分研究.植物学报，1981,23(6)，459～63. 15 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油气储运工程论文
古典文学常见论文一词，谓交谈辞章或交流思想。当代，论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章，简称之为论文。以下是我整理的油气储运工程论文，希望能够帮助到大家！
摘要： 针对油气储运工程专业旧有的专业课程设置及教学内容存在的问题，提出了该专业课程模块化设置的构想，根据油气储运工程专业特点将专业课程划分为油品输送和储存技术、天然气输送和储存技术和专业通用技术三大模块，以此为基础构成完整的课程体系框架。本文内容是对油气储运工程专业课程设置改革的一点探讨，起到抛砖引玉的作用。
关键词： 油气储运工程 课程体系 模块化
一、油气储运工程专业概况及专业特点
油气储运工程专业的培养目标是培养具备工程流体力学、物理化学、油气储运工程等方面知识，能在国家与省、市的发展计划部门、交通运输规划与设计部门、油气储运与销售管理部门等从事油气储运工程的规划、勘查设计、施工项目管理和研究、开发等工作，适应社会主义现代化建设需要，全面掌握油气储运工程领域各方面知识，具有开拓、创新精神、较强的动手能力和协调能力的高级工程技术人才。 油气储运顾名思义就是油和气的储存与运输，从油气储运工程的主要任务可以归纳得出：油气储运工程专业方向可以划分为两大方向，即油品（包括原油和成品油）输送和储存技术、天然气输送和储存技术。由于石油产品和天然气其物性参数有其共性又有其各自的特性，因此造成油气储运工程两大专业方向有共通处，又有其各个方向的独立性，两者即独立又有机的结合，这就是油气储运工程专业其独有的专业特色。
二、国内油气储运工程专业课程设置调研
我国的油气储运工程学科是从20世纪四、五十年代起借鉴前苏联的办学经验而建立起来的[1]。近二十年来，随着我国油气储运业的兴旺发展，对从事油气储运工作的专业技术人才的需求也不断增大，我国开办油气储运专业的大学已从原来的两所增加到20多所。其中具有代表性的大学除了江苏工业学院外，主要还有：石油大学、西南石油大学、辽宁石油化工大学和后勤工程学院。笔者调研了这几所高校的油气储运工程专业课程的设置情况，有如下认识：
总体上各高校的油气储运工程专业课程设置架构大体相同，都兼顾了油和气两个方向，开设的专业课程主要有：油气集输工程、油库设计与管理、专业英语、储运防腐技术、泵与压缩机、油料学、储运仪表自动化、城市配气、管罐强度设计、油气管道输送、储运焊接和施工等。但由于各高校所处位置和专业定位的不同，其课程设置也有其各自的侧重点。石油大学位于北京和山东，辽宁石油化工大学位于东北地区，主要面向油田和长输管道以研究原油的储存和运输为主，其课程设置偏重于油品的输送和储存技术。西南石油大学位于四川，主要面向气田以研究天然气的储存和运输为主，其课程设置偏重于天然气的输送和储存技术。后勤工程学院位于重庆，主要研究对象是野战油库和管线的工艺和设备问题，其课程设置偏重于军用油品的储存和输送技术。江苏工业学院位于经济发达的长江三角洲，由于长江中下游地区是我国重要的石油化工基地，以此为依托，该院的油气储运工程专业主要以炼厂油品及成品油的储存和运输技术为特色，课程设置也以此为基础。
通过调研以及在学生中的调查我们发现目前国内油气储运工程专业课程设置主要存在以下问题：
（1）油品和天然气的课程散乱设置，课程设置繁琐复杂，未突出专业的方向性，使学生在学习过程中无法理清思路，形成清晰、完整的专业链条，找不准专业的研究方向和重点。
（2）某些课程教学内容重复，比如：油气集输中天然气矿场集输、输气管道设计与管理、燃气输配课程中的天然气物性参数、水力计算、常用设备和管材等教学内容都存在重复，油气集输中原油矿场集输和输油管道设计与管理课程中也存在类似现象。此种重复极大的浪费了学时，降低了教学效率。
（3）无论是油品输送系统还是天然气输送系统都是由矿场集输处理系统、干线输送系统、城市终端配送和储存系统所构成的一个产、供、销一体化的大系统。而现行的课程设置却是人为的将整个油气储运大系统分割成前述的三个子系统分别进行讲授，使学生无法形成大系统的工程概念，也无法了解各个系统间的相互联系和影响，这是同系统论和大工程观的教学理念相悖的。
进入21世纪以来，大力发展天然气工业是我国的基本国策，未来的'全国天然气总体布局中，30%多的工程涉及江苏省。天然气利用在江苏省及其全国的大力发展，必将需要大量的天然气输送和储存技术的专门人才，因此加强油气储运工程学科天然气输送和储存技术的研究是储运学科发展的大势所趋。江苏工业学院油气储运工程专业为了在坚持原有特色的基础上有更大的发展，针对储运学科专业课程设置中存在的问题以及储运学科发展的大趋势，有必要在专业课程设置上作出改革和创新，因此我们在此方面做了以下探讨。
三、油气储运工程专业课程模块化设置构想
在坚持原有通识教育平台课程和专业基础平台课程体系的基础上，主要对专业课程体系进行模块化设置，按专业方向将专业课程划分为油品输送和储存技术、天然气输送和储存技术和专业通用技术三大模块。主要构想如下：
1、专业通用技术模块
该模块课程设置主要为油品和天然气两个专业方向都需要的通用技术课程，以储运防腐技术、储运仪表与控制工程、储运焊接与施工、油气计量技术、油气储运实验技术、油罐与管道强度设计为主要必修课程。
随着石油天然气工业和油气储运学科的发展，越来越多的新技术、新设备、新理论应用于油气储运系统，油气储运学科的理论内涵和外延越越来越多的与其他相关学科进行交叉和渗透。例如随着SCADA技术、地理信息系统（GIS）、虚拟现实技术、智能管道机器人等尖端技术在油气储运工程上的应用，使得油气管道输送系统的自动化、信息化、智能化水平越来越高，这就使得从事油气管道设计和管理的专业人员必须具备自动化、计算机、智能机械等相关学科领域的相应知识;同时，随着世界各国经济发展对油气资源需求的进一步增长，国际油气营销市场的行情将会愈加变化莫测，各国都在通过建立一套完善的油气储运系统来预防国际油价、天然气价格波动给本国经济带来的不利影响。而随着我国加入WTO后油气工业国际化经营战略的实施，建成一套调度灵活的国内油气储运系统和数条与国际油气市场接轨的跨国油气输送干线的发展步伐必然加快。这一发展动向不仅会给包括油气储运业在内的相关产业带来一次很好的发展机会，同时也给油气储运学科提出了一些亟待解决的新课题，即如何规划好这样一个庞大的全国油气储运系统以及如何解决好调度管理、营销决策等方面的技术难题[2]。这就需要我们的油气储运技术人才具有一定的技术经济、工商管理和市场营销的相关知识;此外，近年来，国家大力倡导建设节约型、环保型社会，因此油气管道输送系统的节能环保技
术也将是本学科重点研究的方向。随着油气管道完整性，可靠性管理技术的应用，对油气输送系统进行完整性管理是油气管道系统的发展趋势，将大大提高油气输送和储存系统的安全性和可靠性，这也需要油气储运技术人员具备安全工程、可靠性、节能环保的相应知识。为了适应储运学科的发展趋势并遵循“厚基础、宽专业、高素质、能力强、复合型、重德育”型的人才指导思想，专业通用技术模块应注意以下三个方向的学科交叉和扩展。
（1）与自动化和计算机学科的交叉：在该方向拟开设自动控制原理、计算机网络技术、虚拟仪表和虚拟技术、GIS技术及应用、SCADA技术、智能清管技术等选修课程，以培养学生的计算机、自动控制和智能化等新技术的运用能力。
（2）同工商管理和市场营销学科的交叉：在该方向拟开设石油工业技术经济学、油气营销、石油法规与国际石油等选修课程，增强学生工程经济方面的知识水平和经济全球一体化的的应对意识和能力
（3）同节能环保，安全，可靠性方面的交叉：在该方向拟开设油气管道节能工艺技术、油气管道安全工程、油气管道风险评价与完整性管理等选修课程，培养学生安全、环保、节能管理和设计的能力，以满足建设节约型社会的人才需要。
通过这一系列课程的设置，在专业通用技术模块中将构成以必修课程为主，三个交叉子模块为辅的完整结构。学生可根据自身兴趣和发展方向，选择相应交叉子模块中的选修课程，以扩展自身的知识面，体现“厚基础”的指导思想。
2、油品输送和储存技术模块
在该模块中以油品输送和储存这一大系统为主链条，以输油管道设计与管理、油田集输工程、油库设计与管理为核心课程，构建完整统一的油品输送和储存技术课程群。在该模块中，为坚持江苏工业学院油气储运学科以炼厂油品及成品油的储存和运输技术为特色，继续开设炼厂管线设计、液化气站与加油站设计、油气回收与环保技术等选修课程，以适应炼化和销售企业的用人需要。
3、天然气输送和储存技术模块
（1）在该模块中以天然气输送和储存这一大系统为主链条，以输气管道设计与管理、气田集输工程、燃气输配为核心课程，构建完整统一的天然气输送和储存技术课程群。并根据天然气输送和储存技术的新发展和新动向，开设天然气水合物、天然气管道减阻内涂技术、液化天然气技术、地下储气库设计与管理、CNG加气站设计与管理等选修课程。
（2）按照天然气从产出到用户需经过矿场集输处理系统、干线输送系统、城市终端配送和储存系统这样一个完整、连续并相互影响的工艺流程，将输气管道设计与管理、气田集输工程、燃气输配三门课程整合成天然气管路输送一门课程，避免以前三门课程中部分内容的重复，并从大系统观的角度来加以讲授，使学生既了解三个子系统的区别，又了解了它们之间的联系和相互影响性，形成大工程观的概念。
（3）为适应天然气工业和天然气管道运输业的大发展，我们需适当加大天然气输送和储存技术课程模块的建设，除了完善天然气输送和储存技术的理论课程结构外，还需在实验、课程设计及毕业设计、实习三个方面加以建设。
①实验建设：在江苏工业学院原有油气储运省重点技术实验室的基础上，集中力量建设燃气储运实验平台和储运安全与防护系统，打造由燃气储运实验平台、油品储运实验平台和储运安全与防护系统三大平台为主体的江、浙、沪地区乃至国内先进的油气储运综合工程实验中心。逐步开设天然气输送、燃气物性测试、天然气水合物机理研究等相关实验，形成天然气输送和储存技术理论讲授和实验相结合的教学模式。
②课程设计和毕业设计建设：江苏工业学院油气储运工程专业原有的课程设计和毕业设计都偏重于油品输送和储存方向，天然气方向的课程设计和毕业设计较为薄弱，因此在天然气管路输送大课程的基础上，拟增设天然气集输、干线输气管道、城市燃气输配三个方向的课程设计题目，学生可任选一个方向进行课程设计。对于毕业设计，应增加天然气方向的毕业设计选题，为学生提供与工程实际结合，技术先进、难度适中的天然气方向的课题，使毕业设计选题更加多样化，体现专业方向和特色。
③实习基地建设：针对原有的实习基地主要以让学生了解炼油厂生产工艺流程、炼厂油品装卸工艺流程、油库工艺流程，炼厂和油库常用设备为主，实习基地类型较单一，缺少较大型的天然气输配技术实习基地的现状，我们需紧抓西气东输管网在长江三角洲大力发展的大好机遇和“十五规划”中的五大储气库之一——东南储气库将建在江苏工业学院所在地—常州金坛这一良好条件，积极联系和沟通相关企业，力争西气东输常州分输站、金坛储气库，西气东输管线上海终控中心等单位能成为本专业的实习基地，以完善本专业的实习基地类型，加强学生对天然气输送和储存工艺的实践认知。
本文的内容只是对油气储运工程专业课程设置改革的一点探讨，起到抛砖引玉的作用，希望能对油气储运工程学科建设有所贡献。
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油气储运工程就业方向分析
油气储运工程专业是研究油气和城市燃气储存、运输及管理的一门交叉性高新技术学科，是石油和天然气工业的主干专业。
1、油气储运工程专业研究方向
该专业所包含的研究方向有：01油气长距离管输技术02多相管流及油气田集输技术03油气储运与城市输配系统工程04油气储存与液化天然气技术05油气储运安全工程。
2、油气储运工程专业培养目标
本专业培养研究生具备油气集输、油气管输、油气储存、油气储运工程施工与管理、城市配气等方面知识，获得油气储运工程师的基本训练。具有较宽广坚实的专业理论基础，掌握较系统深入的油气储运工程技术知识，了解国际上有关领域的新动态，能正确地运用所学知识解决工程技术问题，具备独立开展专业技术工作和从事相关科学研究的能力，并具有继续学习、创新和提高的能力。具有较强的外语应用能力，能熟练运用一种主要外语阅读本学科的文献资料、撰写专业论文，具有较好的听说能力。
3、油气储运工程专业就业方向
本专业毕业生主要在油气田企业、油气管道的规划设计、建设、运营管理单位、石油化工企业、石油销售企业、城市燃气公司、建筑公司、部队和民航的油料公司、设计院以及国家物资储备部门等领域从事工程规划、勘测设计、施工、监督与管理、科学研究与技术开发工作以及油气储运设备运营等方面的技术管理、研究开发等工作。
轮机工程技术论文范文篇二 燃气轮机在热电联产工程中的应用状况分析 摘要： 燃气轮机是21世纪乃至更长时间内能源高效转换与洁净利用系统的核心动力装备.介绍了燃气轮机的发展现状及其在热电联产工程中的应用，简述了联合循环和简单循环燃气轮机电厂的基本组合方式，并列举了目前应用在热电联产工程中的几种主要的燃气轮机.阐述了燃气轮机相对于常规火电机组的优点，分析了影响燃气轮机在热电联产工程中推广的因素，并对我国燃气轮机的发展前景进行了展望. 关键词： 燃气轮机; 联合循环电厂; 热电联产 中图分类号： TK 479文献标志码： A Analysis of the application of gas turbines in heat and power cogeneration projects SUN Peifeng， JIANG Zhiqiang (1. China United Engineering Corporation， Hangzhou 310022， China; 2. China Huadian Corporation， Beijing 100031， China) Abstract： The gas turbine is the core equipment of highefficiency clean energy systems in the 21st century and even longer period of time. The current situation of gas turbine development and its application in heat and power cogeneration projects were showed in this paper. Two types of application of gas turbines in heat and power cogeneration projects were briefly introduced， namely， the simple cycle gas turbine power plant and the combined cycle power plant， and gas turbines widely used at present in heat and power cogeneration plants were enumerated. The advantages of the gas turbine plant compared with conventional coalfired power units were described and factors which could influence the application of the gas turbine were analyzed. In addition， the prospects for the development of gas turbines in China were evaluated. Key words： gas turbine; combined cycle power plant; heat and power cogeneration 燃气轮机由压气机、燃烧室、透平、控制系统和辅助设备组成.燃气轮机的设计是基于布莱顿循环.压气机(即压缩机)连续地从大气中吸入空气并将其压缩;压缩后的空气送入燃烧室，与喷入的天然气混合，并点火燃烧;燃烧后产生的高温烟气随即流入燃气透平中膨胀做功，推动透平带动压气机叶轮一起旋转.加热后的高温燃气的做功能力显著提高，因此，透平在带动压气机的同时，还有余功作为燃气轮机的输出功输出. 由于燃气轮机的工质是高温烟气而不是水蒸气，故可省去锅炉、冷凝器、给水处理等大型设备.因此，燃气轮机电厂附属设备较少，系统简单，占地面积较少. 燃气轮机可分为重型燃气轮机、工业型燃气轮机和航改型燃气轮机三类.重型燃气轮机的零件较为厚重，大修周期长，寿命可在10万h以上，主要用于满足城市公用电网需求，例如日立的H25和H80系列燃气轮机、通用电气的F级燃气轮机、西门子的SGT-8000系列燃气轮机、三菱的M701系列燃气轮机和阿尔斯通的GT系列重型燃气轮机等.工业型燃气轮机的结构紧凑，所用材料一般较好，燃气轮机的效率较高，例如索拉的T130燃气轮机和西门子SGT-800燃气轮机，常用于热电联产工程.航改型燃气轮机是由航空发动机改装而成的燃气轮机，在航空领域运用较多，但也有应用于发电及相关工业领域，例如通用电气的 LM 系列航改型燃气轮机等.航改型燃气轮机的结构最紧凑，最轻巧，效率最高，但寿命较短[1-2]. 燃气轮机自上世纪30年代诞生以来发展迅速.当今国际上最新型的G型燃气轮机和H型燃气轮机，单机功率已达到292～334 MW，发电热效率已达到39.5%.其中，由G型燃气轮机组成的联合循环单机功率可达489 MW，发电热效率可达58.7%;由H型燃气轮机组成的联合循环机组的发电热效率可达60%[3-5].H型燃气轮机组成的联合循环机组是目前已掌握的热-功循环效率最高的大规模商业化发电方式.不仅如此，燃气轮机与以煤为燃料的蒸汽轮机相比，它具有重量轻、体积小、效率高、污染少、启停灵活等优点.燃气轮机发电机组能在无外界电源的情况下迅速启动，机动性好.在电网中用它带动尖峰负荷和作为紧急备用电源，还能携带中间负荷，能较好地保障电网的安全运行，所以得到广泛应用[6]. 国内外科技界与产业界已经认识到燃气轮机将是21世纪乃至更长时期内能源高效转换与洁净利用系统的核心动力装备. 1燃气轮机在热电联产工程中的应用方式 燃气轮机在热电联产工程中的应用形式主要有两种：一种是燃气轮机联合循环热电厂;另一种是燃气轮机简单循环热电厂. 燃气轮机联合循环热电厂由燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机(背压式、抽背式或者抽凝式)和发电机共同组成.燃气轮机排出的做功后的高温烟气通过余热锅炉回收烟气中的热量而得到高温水蒸气，水蒸气注入蒸汽轮机发电.蒸汽轮机的排汽或者部分在蒸汽轮机中做功后的抽汽用于供热，形式有：燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环;燃气轮机、蒸汽轮机推动各自的发电机的多轴联合循环.单轴的燃气轮机联合循环电厂规模较大，例如通用电气的9F系列机组.而多轴的联合循环机组常见于中小型的燃气轮机联合循环电厂.因此，对于电厂规模相对较小的热电联产工程来说，常选择多轴的燃气轮机联合循环机组. 燃气轮机简单循环热电厂由燃气轮机和余热锅炉组成.该类型燃气轮机热电厂不配置蒸汽轮机，通过余热锅炉直接对外供热.因此该类型燃气轮机热电厂发电热效率相对联合循环燃气轮机热电厂较低，约为30%～35%之间;热电比和供热成本的指标方面，简单循环燃气轮机热电厂也低于联合循环燃气轮机热电厂[7]. 由此可见，燃气轮机联合循环可大大提高发电厂整体发电热效率.即使只有燃气轮机和余热锅炉组成的不配置蒸汽轮机的简单循环燃气轮机发电厂，其发电效率也高于常规的小型燃煤热电厂. 2热电联产工程中燃气轮机机型选择 热电联产工程遵循“以热定电”原则，首先满足外界对蒸汽负荷的需求，一般对发电量的需求相对较少.因此，对于热电联产工程来说，大功率的重型燃气轮机使用相对较少，常配置一些中小型的燃气轮机. 世界主要的中小型燃气轮机有：索拉的T130燃气轮机;日立的H25和H80燃气轮机;通用电气的6F和LM系列的航改型燃气轮机;西门子的SGT-800燃气轮机.各机型的主要技术参数如表1(见下页)所示(表中数据来自各个燃气轮机厂家产品宣传手册，且会因计算的天然气热值等参数变化而发生微小的变化). 表1各中小型燃气轮机相关性能参数 Tab.1 Performance parameters of some gas turbines 表1中，H25，H80 和6F为重型燃气轮机;SGT-800和T130为工业型燃气轮机;LM6000为航改型燃气轮机.从表1可知，工业型和航改型燃气轮机单机发电热效率相对重型燃气轮机的单机发电效率明显更高，但燃气轮机的排烟温度相对较低.由于排到余热锅炉的高温烟气所包含的热量相对较少，因此对于整个联合循环热电厂，工业型和航改型燃气轮机联合循环热电厂的整体发电热效率反而低些[8-9].简单循环的燃气轮机热电厂若选择工业型燃气轮机及航改型燃气轮机，其热电厂发电热效率会较高. 对于配置蒸汽轮机的燃气轮机联合循环，重型燃气轮机因其排烟温度较工业型燃气轮机和航改型燃气轮机高，排到余热锅炉的高温烟气所包含的热量相对较多，余热锅炉产出的供蒸汽轮机发电用的高温高压的蒸汽也更多.因此，重型燃气轮机联合循环整体发电热效率比工业型燃气轮机和航改型燃气轮机联合循环的发电热效率高.燃气轮机联合循环热电厂中大多选择重型燃气轮机. 从能量的充分利用和逐级利用角度讲，相比于燃气轮机简单循环热电厂，燃气轮机联合循环热电厂更具有优势.目前我国燃气轮机热电联产工程中，大多选择重型燃气轮机组成的联合循环燃气轮机热电厂，如浙江省的某热电厂，采用6F级燃气轮机匹配余热锅炉和蒸汽轮机组成燃气轮机联合循环机组对外供热供电，燃气轮机联合循环热电厂整体发电热效率约60%. 但是对于某些对占地面积有严格要求的场合，如海上油气平台井等，一般可选择结构紧凑、效率高的工业型燃气轮机或者航改型燃气轮机机. 具体燃气轮机机型的选择可根据各工程的实际情况进行分析、计算、确定，如热电厂的对外供热参数和供热量、装机容量、机组数量、占地面积、整体热效率等. 3燃气轮机联合循环热电联产工程相对于常规火力发电热电联产的优势[10] 相对于常规燃煤的小型火力发电的热电联产电厂，燃气轮机联合循环热电厂的优势主要有： (1) 高效：燃气轮机联合循环的发电热效率已经达到甚至突破60%，这是一般常规火电机组无法比拟的，甚至高于目前最先进的超超临界机组而稳居各类火电机组之首. (2) 单位造价低：燃气轮机联合循环机组单位容量造价约400美元·kW-1，而常规火电机组造价为600～1 000美元·kW-1;若我国国产燃气轮机的制造加工水平进一步提升，燃气轮机联合循环机组单位容量造价还有非常大的下降空间. (3) 低排放：燃气轮机联合循环不排放SO2以及飞灰和灰渣;NOx的排放量也非常低，一般都可以达到49.20 mg·m-3以下，甚至可以根据需要达到小于30.75 mg·m-3的水平，CO2的排放量可以做到11.25 mg·m-3;环保性能居于现有各种火电机组之上. (4) 节水：燃气轮机联合循环机组以燃气轮机发电为主，燃气轮机发电机功率占总容量的70%，联合循环机组所需用水量约为常规燃煤机组的1/3.这在某些缺水的地区显得尤为重要.若选择燃气轮机和余热锅炉配置的简单循环，整个电厂对机组冷却水量的需求相对于常规火电厂的冷却水量更是大幅度减少. (5) 省地：燃气轮机联合循环机组因附属设备较少，无需储煤场、输煤设施，占地面积仅为加脱硫装置的常规火电厂的1/3.这在城市边缘及城区的供热电厂显得尤为重要. (6) 建设工期短：燃气轮机联合循环机组最适合模块化设计，燃气轮机各部件模块可工厂化生产，运至现场吊装，因而大大缩短了燃气轮机电厂的建设工期. (7) 调峰性能好：通过余热锅炉的旁路烟囱，不运行蒸汽轮机及发电机组的情况下，一般在20 min 内就能达到燃气轮机及发电机组的100%负荷，而燃气轮机及其发电机组负荷占整个燃气轮机联合循环电厂额定负荷的70%左右，这保证了燃气轮机联合循环的良好调控性能，实现机组的日启夜停和调峰功能. (8) 操作运行和维护人员少：因为燃气轮机联合循环电厂自动化程度高，采用先进的控制系统，电厂对员工数量的需求大幅下降.一般情况下占同容量常规燃煤电厂人员的20%～25%就足够了. 4影响燃气轮机在热电联产工程中推广的主要因素 燃气轮机联合循环电厂在国外已经得到了普遍发展，近几年已占据美国电力市场的重要地位，欧洲的燃气轮机联合循环电厂也获得了长足的发展.目前我国燃气轮机联合循环电厂能否获得大力推广和发展，主要受制于如下三个因素： (1) 我国能提供多少天然气资源供燃气轮机发电工业使用;当前国内已有部分燃气轮机联合循环电厂因受制于燃料供应，每年运行的时间远远少于常规燃煤机组. 2012年，随着“西气东输”二线最后几条干线的建成投产，整个输气管道实现每年输气300亿m3.未来中国甚至有可能规划修建“四线”或者“五线”，进一步便于西部地区的天然气输送到东部地区开发利用. 另外，海上(东海、南海)天然气的开发、沿海港口城市液化天然气(LNG)的进口，也为联合循环发电扩充了气源供应条件.国内已经探明了华北、东北、西北三大煤层气资源储量，并将逐步开采. 随着天然气来源渠道的扩大，燃气轮机联合循环电厂的应用范围将大大突破西气东输管网和海上天然气所能影响的地区. (2) 如何合理确定天然气价格，使燃气轮机联合循环发电成本能够与严重污染的以煤为燃料的常规火电相竞争. 必须指出，天然气的价格对燃气轮机及联合循环的运行成本有着决定性的影响.在燃气轮机三项发电成本的组成中(设备折旧成本、机组运行维护成本、燃料成本)，燃料成本的比例高达60%～65%，即使在天然气的产地，运输过程费用大为降低，天然气价格相对东南沿海地区更加便宜，其成本占燃气轮机发电成本的比例仍然是非常高的[4].在天然气价格居高不下的今天，燃料成本高已经成为制约燃气轮机发电大力推广的一个关键性因素. 当前，作为工业企业及城市基础设施的重要组成部分的许多中小型燃煤热电厂，通常地处城市之中或者城市郊区，因此不可避免地会对当地大气环境质量产生很大影响.中小型燃煤热电厂改造为燃气轮机联合循环热电厂，对当地环境质量的改善效果非常明显，也最容易得到人民群众的接受和支持. 热电厂的燃料从煤炭改造为天然气，虽然合理调整了能源结构，提高了能源利用效率，减少了煤炭运输环节的损失和浪费，但是对燃气轮机联合循环热电厂来说，燃料成本必然要增加，能源代价必然会提高，因此争取群众和企业的理解和参与，合理分担部分天然气成本因素，是解决天然气市场和成本关系的一条合理途径. 政府在制定燃气轮机联合循环热电厂上网电价和外供蒸汽价格时，应考虑到燃气轮机的环境效益，适当提高上网电价和外供蒸汽价格，这也是对天然气成本过高的一种消化. (3) 从长远的角度看，我国燃气轮机整体行业水平的提高是决定我国燃气轮机及联合循环电厂能否大力推广的一个重要因素. 燃气轮机的发展水平代表着一个国家的重大装备制造业的总体水平.当前我国的燃气轮机技术水平与世界先进水平之间的差距还很大，燃气轮机的核心部件依赖于进口，燃气轮机的每次大修花费很大.若某些燃气轮机的大修只能运回美国等发达国家进行，则其费用更大. 近年来，为了推动燃气轮机工业的发展，按照“市场换技术”的原则，我国对规划批量建设的燃气轮机发电站工程项目采取“打捆”式招标采购模式，由国外先进燃气轮机制造企业与国内制造企业相互结合组成联合体，进行燃气轮机联合循环电站工程项目的竞争投标，以吸收和引进国外先进技术.在这一过程中，我国同时引进了世界三大动力集团(通用电气、西门子、三菱)的F级重型燃气轮机.在实现燃气轮机设备制造本土化和国产燃气轮机技术开发方面都取得了良好的成果.在吸收和引进国外先进燃气轮机技术的基础上，逐步实现了燃气轮机联合循环电站设备研发和制造的国产化、本地化和知识产权自主化[11-12]. 2008年，我国具有完全自主知识产权的110 MW级R0110燃气轮机进行了点火及实验验证，其性能已经接近于目前国际上先进的F级燃气轮机，对我国的燃气轮机设计、制造和加工的整体水平是一个巨大的提升[13-14]. 目前，我国燃气轮机技术水平与国际先进水平之间的差距正在不断缩小，我国的燃气轮机自主研发、生产制造等方面取得了重大进展.2012年9月12日，上海市科委重大专项课题“高温合金叶片制造技术研究”通过专家验收，这标志着我国在燃气轮机核心部件国产化、自主化生产的道路上迈出了坚实的一步. 从制约燃气轮机联合循环电厂发展的三个因素及我国目前的相应情况可知，我国大力发展燃气轮机联合循环的条件已经具备，燃气轮机联合循环电厂的快速发展在近期将成为可能. 5总结 实现节能减排，提高能源利用率是我国能源结构调整的目标.随着我国天然气资源的开发、利用及液化天然气资源的引进，我国燃气轮机联合循环机组将不断增加.燃气轮机联合循环以其高效、清洁和灵活的特点，必将成为我国未来大力发展的电厂类型. 目前可用于热电联产的中小型燃气轮机容量和整个热电厂供热能力与我国广泛使用的蒸汽轮机热电机组的规格十分接近，因而可在不改变外部系统，不增加发电容量和不间断供热、发电的前提下，以较短的时间、较低的投资和较合理的电、热成本实现对热电厂以气代煤的改造.这也是燃气轮机联合循环热电厂可获得大力推广的现实条件. 总之，燃气轮机联合循环机组在我国电力工业中的作用将逐渐增强，发展燃气轮机联合循环热电厂任重而道远，但是前景是非常光明的. 参考文献： [1]李孝堂.燃气轮机的发展及中国的困局[J]，航空发动机，2011，37(3)：1-7. 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接转站输油设备改造效果论文分析
摘 要：伴随着我国油田的不断勘察和开采进程，原有的采油厂接转站输油设备出现原油产量不断下降而能耗不断升高的矛盾，这种突出的问题已经成为目前采油接转站输油过程中的重要课题。针对这一冲突现状，油田企业的接转站要以输油设备为重点，进行现有的集输系统设备的调整和改造，大力开发节能降耗技术，使输油设备与油田生产实际相结合，达到提高系统效率、节能降耗的目的。
关键词：油田企业；接转站；输油设备；改造；节能降耗
油气集输是油田生产经营中的一个重要环节，由于油气集输与各钻井相连，牵涉范围较广，存在诸多难题，油田企业中油气的集输环节与整个油田的整体开发密切相连，直接影响决定了油田的整体水平。本文从油气集输的工艺流程入手，在分析其系统功能的基础上，探讨接转站的输油工艺，并以节能降耗为工作目标，对接转站的输油设备进行调整和改造，以满足油田企业集输系统的高效率要求。
1 油田企业中的油气集输的功能及操作任务阐述
在整个油田系统中，油气集输有四个功能：
①收集各个油田分散的油井抽出物；
②分离提取物，并将其分离成原油、天然气和采出水；
③将采出的原油加工炼制成人们所需的成品油，如：汽油、柴油等；
④可以辅助进行地下油藏动态分析，如：油气水产量、油气比例、气液比例、油井油压等参数，它们表面上与集输系统没有关系，实际上它与后续的油田油藏储量有重大的意义，可以在分析的基础上对后续的开采进行有针对性的调整，从而提高油藏开采效率。
油气集输的主要操作任务包括以下内容：首先，该系统要将开采出的石油气、液的混合物传送到接转处理站，将油气进行脱水分离，生成合格的原油；其次，由管道分别输送原油和天然气，将合格的原油至储存库，并将天然气送至再加工车间进行脱水、脱酸、脱氢处理；最后，将再加工处理过的油气输送给各售点。
2 油气集输流程分类及原则把握
2.1 油气集输工艺流程分类
通过一定的泵制设备将油井中的产物进行采集，收集而成的油气水混合物要按照顺序由管道负责输送至各种设备和装置之中，按照相关质量标准进行加工处理，形成合格的成品油气产品，最后输送至指定地点。这即为油气集输系统的工艺流程。根据油田的具体不同情况，油气集输工艺流程可以按不同的方式加以分类：
①根据加热方式的不同，分为不加热集油流程、井场加热集油流程、热水伴随流程、蒸汽伴随流程等。
②根据管线的数目多少，分为单管流程、双管流程和三管流程。
③根据管网的形态分布，分为米字型、树枝型、辐射状、环状以及串联式集油流程。
④根据系统的步站级数，分为一级步站流程、二级步站流程和三级步站流程，而接转站一般为三级步站流程。
⑤根据系统的密闭性可以分为：开放式和密闭式集油流程。
2.2 油气集输工艺流程原则把握
由于油气物理和化学性质的差异以及地理自然条件的制约性影响，油气集输系统设计要遵循基本的原则：其一，要采用全程封闭的流程，以减少油气运输过程中的损耗。其二，要将采集出的油气资源进行最大可能的再加工和处理，以生成更多的合格的原油和天然气产品。其三，要适当扩大油气输出半径，控制流程系统内部的压力，尽可能地避免油气损耗。其四，对油气集输流程的温度进行合理控制，科学利用热能并减少热耗。
3 接转站的输油工艺流程现状及问题分析
接转站的输油工艺流程主要采用两种，一种工艺流程是“旁接罐”式，其原理是将上站来的油在油罐中处理后再运送进输油泵，其特点主要表现在：由于油罐是中间的缓冲带，因而它在上下管段之间的油输送量不相等的情况下，可以起到缓冲的作用。同时，上下各管段自成一体，可以减少运行过程中的参数调节的相互影响。另一种工艺流程是“密闭输送”式，其原理的关键是去除了油罐这个中间缓冲环节，而是将上站进来的油全部直接进泵。其主要特点表现在：减少由于中间缓冲环节的存在而产生的挥发损耗；同时，上下各管道形成了一个连体，就可以充分利用上站的余压，减少节流的损耗。
目前，在我们的'油田企业中的接转站输送设备中存在不少问题，亟待解决和更新改造，其主要表现为：
①输送设备陈旧，大修费用较高。目前接转站使用的输油泵使用年限已久，各零件与现在厂家生产的配件都不匹配，致使在使用过程中零部件损耗严重，同时，也使这些设备的维修费用日益增高，带来较大的成本费用负担。
②老化设备耗电量较大。由于输送设备老化现象严重，在运行过程中运行缓慢而迟滞，导致耗电量加大。
③接转站输送的原油含水率居高不下，经过分离后的效果也都不尽如人意。
④使用的离心泵与当前的输送介质不符。由于离心泵的输送介质与效率密切相连，一旦介质粘度增加，则会导致离心泵的运行效率下降。其原理是：当介质的粘度增大时，各参数指标如：流量、扬程等都会下降，离心泵的轴功率增大。同时，由于介质粘度的增大，离心泵的吸入条件变差易产生汽蚀，影响效率。
4 接转站输油设备更新改造分析
4.1 改造原有的离心泵为螺杆泵输油，提升效率。新型的螺杆泵输油具有离心泵不可比拟的优点，螺杆泵的流量呈现稳定的线性流动状态，而且自吸能力强、吸入高度也较强。同时，螺杆泵还可以输送各种混合杂质、高粘度物质以及腐蚀性物质。
4.2 改造优化输油工艺流程，降低局部水头损耗。在油气液流输送至管路进口时，由于半径截面的扩充或缩小，导致油气液流的方向和大小发生改变，产生旋涡，在粘滞力的作用下液流发生剧烈的摩擦和碰撞，产生局部阻力，而油气液流在这一局部阻力下会出现局部水头损失。为了减少油气液流的局部水头损耗，可以进行相关设备的优化改造，将工艺流程改造放在首要位置，取消多余的弯头等局部装置，就可以极大地降低局部水头损耗，提高效率。
4.3 尽可能地减少接转站的动力费用支出。在将接转站的输油设备进行优化改造之后，输油工艺流程由原先的“旁接罐”式改为“密闭输送”式，极大地减少了原油热量的损失，也同时降低了轻质油的蒸发损耗。
综上所述，接转站的输油设备在针对其内部输油设备的问题下，进行更新改造，优化输油工艺流程，保证了平稳输油，提升了输油效率。
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机械自动化论文参考文献
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