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浸没燃烧式气化器原理分析及方案优化

时间:2015-07-12 16:36来源:未知 作者:admin 点击:
   

  天然气做为一种洁净、热值高、便于运输和储存的能源,越来越遭到人们的青睐。目前,LNG正正在以每年约12%的高增加率,成为全球增加最迅猛的能源之一。近年来,我国的LNG项目成长速度之快史无前例,对LNG的需求量也迅猛增加。跟着中国LNG财产的成长,LNG厂坐项目扶植也送来了黄金期间。目前,由市燃气集团投建的市通州区西集LNG液化工场项目正正在扶植之中,打算2014年6月投产。

  淹没燃烧式气化器(SCV)是燃烧加热型气化器中利用最多的一种。它利用一个间接向水中排出烟气的燃烧器,因为烟气取水间接接触,烟气激烈地搅动水,热效率很是高。水沿着气化器的管向上流动,LNG正在管内气化。

  虽然我们选择了淹没燃烧式气化器做为西集LNG液化工场的气化安拆,可是因为以往我公司投建的LNG厂坐中没有此种气化安拆的利用先例,并且其利用成本较高,为了进一步领会此种气化安拆的现实利用环境,降低利用成本,我们到上海调查了用户的利用现场,对淹没燃烧式气化器有了更为曲不雅的领会。正在对淹没燃烧式气化器的工做特点和利用进行阐发的根本上,连系淹没燃烧式气化器布局特点,提出热源优化方案,使优化后的淹没燃烧式气化器正在节能环保以及出产成本方面具有更大的合作劣势。

  淹没燃烧式气化器的特点是:布局紧凑、节流空间;初始成本低;传热效率很是高;适合于负荷俄然添加的要求,可快速启动;适合于告急环境或调峰利用。

  液化工场工艺流程,通过文献综述法对工艺流程中气化环节采用的淹没燃烧式气化器的工做特点和利用进行了阐发。连系淹没燃烧式气化器布局特点,提出了热源优化处理方案。使用数值计较法及比力阐发法等方式对优化后取优化前的淹没燃烧式气化器正在节能、环保以及出产成本方面进行比力,并连系高档次能源的梯级操纵,提出了设想。

  正在工业出产中,一些电厂及化工场,城市有一套本人的轮回水系统,一般都需要通过冷却塔等冷却设备将轮回水进行必然程度的冷却后才能排出或者再次加热轮回操纵。轮回水正在通过冷却塔等冷却的过程中,良多热能正在没有任何操纵的环境下被白白华侈,形成热能的不需要丧失。若是能将此热能加以操纵,不单能达到节能减排的目标,并且可以或许发生必然的经济效益。做为LNG厂坐,淹没燃烧式气化器气化LNG恰好需要热水来供给热源,我们能够操纵蒸汽的冷凝潜热来给淹没燃烧式气化器水浴加热。如图2和图3所示,我们能够正在电厂冷却塔的前面接出一条管线到淹没式燃烧器内部,管线内的水蒸气取淹没式燃烧器水箱里面的水进行换热,换热完成后的水前往到冷却塔的下逛继续轮回操纵。被加热的水槽内的这部门水取LNG进行换热,如许就能实现将这部门热能做为淹没式燃烧器的热源操纵起来。这种优化节流了天然气燃料,节约燃料费用,同时也削减了良多燃烧器两头节制过程。正在运转过程中,只需要通过节制水蒸气的流量就能够节制气化所需的水浴温度,从而能很好的节制气化LNG的量及其出口温度,从而满脚气化工艺的需求。

  对于发电厂起冷却感化而发生的高温高压蒸汽,能够就近铺设一条蒸汽管道到LNG厂坐,将蒸汽的冷凝潜热做为淹没燃烧式气化器的水浴热媒,如许不只处理了液化工场气化LNG所需要的热量问题,还为发电厂处理了蒸汽液化问题,从而蒸汽的轮回操纵。

  由计较能够看出,200t/h淹没燃烧式气化器运转费用为每月883.67/元加设备损花费,优化后的SCV运转费用仅仅包罗设备损耗部门,很较着,优化后的SCV正在成本方面考虑有很好的合作劣势。别的,现正在的SCV燃料气燃烧存正在良多连锁前提和浩繁要素的影响而容易惹起跳车等出产变乱,间接影响了SCV的一般运转,进而影响全厂出产。而正在优化后,只需要通过节制蒸汽的流量就能够达到气化工艺所需的水浴温度,而且简化了节制过程,进而达到节制出产的目标。

  按照计较得出,两台上述7MW的汽轮机发电后的废水可认为1台满负荷运转的SCV供给所需的热量。

  本部门将以图2SCV热量供应图为根本,以1台SCV为例,正在确定了现实使用参数前提下计较出以燃料气做为热源和以热电厂的废热蒸汽做为热源两种分歧前提下SCV运转成本。

  燃料气燃烧发生的热量Q=Vq=4090.9×3.7×107=15136.33×107J[6],忽略管中能量丧失,而且假设操纵部门汽轮机出口废热蒸汽来供给气化LNG所需的热量,经SCV后水的出口温度为100%,进入SCV这部门蒸汽压力为0.7MPa,温度261℃,焓值h1=2977.47kJ/kg。

  淹没燃烧式气化器正在运转过程中,可以或许影响其一般运转的闪素有良多,如风量和燃料气的配比、燃料气压力、水浴的温度和液位、燃料气的燃烧程度、燃料气入口和烟囱处的气体探测等。风机的风量和燃料气的配比,会对燃烧器的燃烧效率发生影响;燃料气的压力也要节制正在必然的范畴内,燃料气压力较大波动,会惹起运转不不变;水浴的液位和温度也要节制正在恰当的程度,过高或过低城市影响平安运转,以至达到联锁点惹起跳车;燃料气入口和烟囱处的可燃气报警器容易惹起设备泊车;正在运转过程中,还要留意节制NOx的生成速度,若是NOx发生速渡过快会影响水浴的酸碱性,长时间的运转会使水浴的酸度添加,若是不及时处置,则会对设备发生必然程度的侵蚀。以上的各类环境是淹没燃烧式气化器的一般运转时燃料气燃烧可能发生的不良后果,严沉时以至会惹起跳车。

  西集LNG天然气液化工场的根基工艺过程包罗预处置(净化)、液化、储存、外输、气化等,采用夹杂冷剂制冷工艺将天然气进行液化。

  综上所述,通过度析优化SCV内LNG气化所需要的热源,本文提出操纵发电厂废热来为SCV水浴供给热量,简化了SCV节制过程,提高了SCV的平安机能,义起到了节能减排的感化,可同时为电厂和LNG厂坐供给可不雅的经济效益。正在扶植LNG厂坐的同时,能够考虑正在LNG厂坐周边同时建起响应燃气电厂,操纵电厂废热气化LNG,同时LNG还能为蒸汽冷却供给所需冷能,从而使电厂和LNG液化工场之间互补,一般出产中达到最高的经济效益。

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  LNG气化器是一种特地用于液化天然气气化的换热器。低温的液态天然气要改变成常温的气体,必必要供给响应的热量使其气化。热量的来历能够从空气和水中获得,也能够通过燃料燃烧或蒸汽来加热LNG。

  如图l所示,原料天然气经计量后进入净化系统,挨次脱除此中CO2、H2S、Hg、H2O、芳喷鼻烃等杂质,净化及格后的天然气送入液化冷箱,正在冷箱板式单位中取此中的夹杂冷剂换热而被逐级预冷、液化至过冷,出冷箱的液化天然时令流减压至常压后送入LNG贮罐。一部门进入加液机售液,一部门做为应急调峰功能利用,用淹没燃烧式气化器进行气化,颠末调压计量后,输送入城市管网。

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  正在PM2.5的大布景下,市进行大面积的洁净能源,燃气电厂将成为将来城区发电支流,电厂余热资本数量可不雅,这就对淹没燃烧式气化器的热源优化供给了有益的前提。笔者认为燃气电厂取利用淹没燃烧式气化器的LNG厂坐联产势正在必行。

  按照以上数据取1单元体积LNG能够气化LNG体积为600,那么能够按照公式求得:每小时气化出天然气体积

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  假设每立方米天然气3元,则每小时燃料气价钱为12272.7元。每个月单台满负荷运转的SCV燃烧燃料气费用约为883.6万元。

  提起中油中泰燃气投资集团,大师并不目生,可是把他取新政策、新手艺、新产物、新面孔联系起来却不多见,通过此次…

  西集LNG液化工场低温储罐容量5000m3,气化能力为240万m3/d。因为气化量大、气化时间短、需要满脚应急调峰的功能,正在气化器的拔取上只要淹没燃烧式气化器可以或许达到此要求。

  假设SCV耗用燃料气取总共气化出天然气之比为1.5%,则每/],N寸LNG气化所需的燃料气体积:

  中河山木匠程学会燃气分会消息化专业委员会——第七届年会正式通知暨会议征文通知

  由动力系统的热力参数来计较朗肯轮回效率1qranking,假定发电机效率为he,于是能够获得动力部门所需要的额定热负荷为Pth。

  鉴于淹没燃烧式气化器对热源的特殊需求以及工业联产的大布景,本文正在阐发淹没燃烧式气化器的工做特点和利用的根本上,连系淹没燃烧式气化器布局特点,着沉提出了热源优化处理方案,使优化后的淹没燃烧式气化器正在节能、环保以及出产成本方面具有更大的合作劣势,并连系高档次能源的梯级操纵,提出了设想。


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