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分析液化天然氣接收站蒸發(fā)氣體再冷凝工藝的優(yōu)化

所屬欄目:化工論文 發(fā)布日期:2013-01-22 08:57 熱度:

  摘要:隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,天然氣的需求越來越大,液化天然氣是目前我國實施多元化以及優(yōu)質(zhì)化能源戰(zhàn)略的重要能源。液化天然氣作為低溫燃料,在 汽化時放出大量的冷量,產(chǎn)生的冷量可以得到其他工藝很好的利用。本文就液化天然蒸發(fā)氣體在冷凝工藝的優(yōu)化提出了分析和策略。

  關(guān)鍵詞:液化天然氣,蒸發(fā)氣體,再冷凝工藝,優(yōu)化

  液化天然氣氣化站是一個儲存、分配液化天然氣的重要基地,也是燃?xì)馄髽I(yè)將天然氣得以調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)換場所。液化天然氣在使用前,必須經(jīng)過汽化后以氣態(tài)輸送給用戶,汽化的過程中釋放出的品質(zhì)很高的冷能,如果將這部分冷能很好的利用則會帶來巨大的社會效益。本文就液化天然氣蒸發(fā)氣體在冷凝工藝目前的優(yōu)化程度以及怎樣做到更好地優(yōu)化提出了分析和措施。

  一、液化天然氣目前的冷能利用

  (一)以天然氣為燃料的運輸工具

  二十世紀(jì)后期以來,為了避免消除傳統(tǒng)汽車燃料對環(huán)境造成的污染,很多國家采取加強該產(chǎn)業(yè)技術(shù)的升級以及利用,除了嚴(yán)格排放法規(guī)等措施以外,還積極開展以清潔燃料汽車為主的開發(fā)和推廣,目前已經(jīng)在天然氣、燃料電池、氫能、太陽能等能源方面取得了不錯的成果。相比而言,天然氣技術(shù)發(fā)展尤為顯著。在幾十年的不錯發(fā)展和改善過程中多種形式的技術(shù)升級。根據(jù)不同燃料的存儲形式,天然氣汽車又分為液化天然氣汽車、壓縮天然氣汽車和吸附天然氣汽車這自六十世紀(jì)以來這些都在發(fā)展過程中的到了很好的補充和改善。天然氣液化氣在液化前必須經(jīng)過預(yù)靜化,這為汽車尾氣排放滿足更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)造了條件。燃料儲罐在低壓下,大大減輕了容器自身的重量。

  (二)目前,我國已經(jīng)啟動了西氣東輸工程,向華東地區(qū)輸送天然氣,緩解西部地區(qū)的能源緊張問題。但這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足這些地區(qū)比較完整的發(fā)展,因此,東南沿海一些城市可以適當(dāng)?shù)囊雵庖夯瘹庥靡园l(fā)電。我國電力工業(yè)以火電為主,水電為輔。燃煤電廠帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染,這些污染物的排放即破壞了環(huán)境,同時又影響了持續(xù)發(fā)展。要提高液化氣天然氣發(fā)電系統(tǒng)的整體效率,必須利用天然氣冷量的效應(yīng),不然,發(fā)電系統(tǒng)與普通天然氣系統(tǒng)將無差別,天然氣冷量的利用主要有直接膨脹發(fā)電、降低蒸汽動力循環(huán)的冷凝溫度和降低氣體動力的循環(huán)吸氣等三種方式。

  (三)液化天然氣冷量的其他利用途徑。冷庫:傳統(tǒng)的冷庫采用多級壓縮機和螺桿冷裝置維持低溫,降低制冷設(shè)備的負(fù)荷。低溫粉碎和破碎:大多數(shù)的物質(zhì)在那一定溫度下會在延展性上有些缺失,會變得脆弱,目前低溫工藝的進(jìn)展可以采用粉碎和破碎,利用物質(zhì)的低溫脆弱。低溫粉碎后的微粒有極佳的流動性和尺寸分布。室溫下具有延展性和彈性物質(zhì),會在低溫下變得極其脆,很容易就會被粉碎。

  (四)蓄冷裝置,液化天然氣主要用于發(fā)電和城市燃?xì)猓夯烊粴獾钠?fù)荷隨著季節(jié)的變化和時間的變化也會發(fā)生改變。通常白晝和冬季對天然氣的需求量比較大,所以液化天然氣汽化提供的冷量也會隨之減少。液化天然氣冷量的波動會對冷量的錄用設(shè)備產(chǎn)生不利的影響,要加以重視。液化天然氣裝置是利用相變物質(zhì)的潛熱儲存其冷量。原理就是,液化天然氣白天冷量充足時,相變物質(zhì)吸收冷量的同時發(fā)生凝固,而夜間液化天然氣供應(yīng)不足的時候,相變的物質(zhì)得以溶解,釋放冷量供給冷量設(shè)備,所以要在相變物質(zhì)的熔點及安全問題上做到充分考慮。

  (五)液化天然氣冷量與空氣的分離,液化天然氣的冷量低溫環(huán)境溫度越大的時候,應(yīng)在盡可能低的溫度下利用液化天然器的冷量,才能得到更好地利用。從這個角度來說由于空分裝置達(dá)到的溫度比液化天然氣冷量的溫度還低,利用液化天然氣的冷量冷卻空氣,簡化了空氣流程,也降低了消耗,減少了建設(shè)的費用以及液化天然液化氣的費用。

  (六)國內(nèi)液化氣天然氣冷能技術(shù)目前的進(jìn)展

  浙江大學(xué)的教授陳國邦的課題組早前就在日本引進(jìn)了冷能利用的原理,后來又對液化天然氣的系統(tǒng)進(jìn)行了改制。

  上海交通大學(xué)的教授科研團隊進(jìn)行了有關(guān)液化天然氣冷能的研究,在液化天然氣冷能的利用上進(jìn)行了研究

  中國科學(xué)院的工程物理研究也對液化氣天然氣冷能的利用進(jìn)行了研究,有關(guān)液化天然氣冷能所分離的二氧化碳的循環(huán)利用做出了研究。

  同濟大學(xué)在上個世紀(jì)90年代末也對液化天然氣的冷能原理的方法進(jìn)行了分析和探究。

  上海海事大學(xué)對液化天然氣的冷能利用進(jìn)行了蓄冷研究以及對冷能梯級的利用也進(jìn)行了探究。

  中國市政委、華北設(shè)計研究所、石油化工科學(xué)院、中海油基地以及開封空分集團有限公司也積極參與了關(guān)于液化天然氣冷能利用技術(shù)的研究。

  二、液化天然氣蒸發(fā)氣體再冷化的策略

  (一)冷化時的安全事項

  1、檢查軟管連接處出現(xiàn)的泄露問題,要遠(yuǎn)離此處。

  2、觀察安全閥的結(jié)霜情況,做好檢查。

  3、在密閉的空間里吸收外部的熱量會導(dǎo)致壓力的急劇提高,在操作的過程中要引起重視。

  (二)注意對流量的控制,因為液化天然氣的造價比較貴重,一般液化天然氣接收站對貯槽的壓力管理運用壓力穩(wěn)定的情況之下,運用改變其壓力維持定量,同時在冷凝的壓力維持有冷凝系統(tǒng)的閥門修改。

  (三)對于壓力控制,當(dāng)再冷凝的壓力偏高的時候,壓力控制器發(fā)出的信號加大了開度,增加了液化天然氣降低再冷凝的壓力。當(dāng)壓力繼續(xù)下降的時候壓力控制器會自動打開補氣門,增加排氣閥門在冷凝的安全措施。

  (四)對液體的控制,高壓泵吸入流量是由在冷凝器的供應(yīng)為主的,被液化的冷凝量與用來液化的冷凝量相加,如需求的輸出量小的時候,在冷凝器液體位置控制的控制閥上增加開度。

  (五)過熱蒸汽袋除塵的系統(tǒng),在除塵器的入口處設(shè)立可調(diào)式導(dǎo)流的裝置,以保證更好地組裝,保持良好的氣流,也避免了蒸汽在除塵器內(nèi)因為在渦流中的停滯,以方便更好的粉塵規(guī)律。在研究中,要通過計算機仿真模擬,采用電加熱。石棉降溫,以及特殊的設(shè)計進(jìn)行加熱裝置,可以極大的提高過熱蒸汽袋除外的泄露能力;由于該裝置的脈沖噴吹流量占據(jù)的比例太小,未設(shè)立壓縮空氣的加熱裝置;另外在除塵器的天花板上方和下方布置壓力的測量點。

  (六)預(yù)熱氣體的空氣系統(tǒng)化,常溫空氣經(jīng)過蒸汽、空氣的列管換熱器加熱以后,在這種作用的情況下,對各設(shè)備進(jìn)行實驗前額度沖刷預(yù)熱和蒸汽置換,以減少蒸汽冷凝,在實驗過程中混入不穩(wěn)的高溫空氣也可以將蒸汽點的溫度降低,粉碎式的系統(tǒng)由蒸汽粉碎機的裝置組成,調(diào)整好參數(shù)的過熱進(jìn)入到蒸汽室,在噴嘴匯處沖擊粉碎。合格的粉體在負(fù)壓氣體的流動下,通過渦輪分級機袋式除塵。

  (七)再冷凝時要注意檢查所需要的物質(zhì),有關(guān)人員要穿專業(yè)的工作服、工作鞋、防凍手的手套、要攜帶便攜式的測溫儀以及有關(guān)連接的裝接口,有關(guān)需要的手表和表格,以方便做好記錄。在溫度變化速率大時,因為存在著溫度變化過于快速的問題,需要在低溫管道和設(shè)備進(jìn)如低溫液體以前,首先做到再冷凝的操作,以確保投運的安全性。

  結(jié)語:

  液化天然氣作為一種低溫燃料,在汽化的時候釋放出大量的冷量,這些被釋放的冷量可以被另外一些工藝?yán)谩D壳坝嘘P(guān)液化天然氣的發(fā)電、干冰制取、蓄冷裝置、低溫粉碎等功效的方式,還需要更好的處理和完善,國家有關(guān)部門應(yīng)對液化天然氣的發(fā)展予以更好地重視和利用,使得液化天然氣得到更好地利用。

  參考文獻(xiàn):

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文章標(biāo)題:分析液化天然氣接收站蒸發(fā)氣體再冷凝工藝的優(yōu)化

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