作者:梁玉华,陈晗宇,闵显华
第一作者单位:张家港中集圣达因低温装备有限公司
摘自《煤气与热力》年10月刊
1概述
目前工业燃煤锅炉已经成为大气污染治理的主要对象。年11月6日,国家能源局、国家发改委等七部委联合发布《燃煤锅炉节能环保综合提升工程实施方案》。方案指出年,地级及以上城市建成区基本淘汰10t/h及以下的燃煤锅炉。京津冀是大气污染治理的重点区域,除必要保留的以外,到年,天津市、河北省地级及以上城市建成区基本淘汰35t/h及以下的燃煤锅炉。因此工业燃煤锅炉的煤改气已经迫在眉睫。
为安全、快捷地实现锅炉煤改气,本文提出了由小型LNG储罐、气化装置、调压装置、计量装置、加臭装置、安全控制系统等,采用一体化模式组成的一种小型LNG供气系统。对该小型LNG供气系统进行探讨,结合应用实例,介绍煤改气小型LNG供气系统的选用。
2小型LNG供气系统
2.1工艺部分
小型LNG供气系统工艺部分包括LNG储罐、储罐自增压系统、空温式气化装置、低温气体水浴式复热器、气体调压装置、气体流量计量装置、加臭装置等。基本工艺流程如下。
①充装流程
由于小型LNG供气系统储罐运行压力为0.5~0.6MPa,卸车前打开储罐气相阀门进行卸压。LNG槽车到站后,使用金属软管将LNG槽车的增压液相口、气相口与卸车增压器对应的卸车增压液相口和气相口相连,LNG槽车的液相口与储罐的充装口相连,卸液总管上设置低温气动紧急切断阀,用于储罐过充连锁切断。储罐上、下进液管上分别设置两个手动阀门,用于选择上进液或下进液。当槽车压力与储罐压力有0.1MPa及以上的压差时,利用差压将LNG槽车内的LNG输送到LNG储罐中。储罐设置一套就地压力表和液位计,便于操作人员现场观察,还设置一套远传压力和液位变送器,用于远程监控和报警连锁。
②自增压流程
LNG储罐使用过程中由于液体减少导致罐内压力逐渐降低,依靠LNG储罐受热自蒸发产生的气体往往满足不了补压的需求。因此LNG储罐配置了自增压器和自力式增压调节阀(以下简称调节阀),分别用于LNG储罐补压及增压回路的启停控制。当LNG储罐压力低于调节阀设定的压力时调节阀开启,LNG从LNG储罐液相口流出,进入自增压器气化后,天然气回到储罐气相空间实现增压。当LNG储罐压力超过调节阀设定值时,调节阀关闭,自增压流程结束。
③安全放散流程
LNG储罐设置两套安全放散阀,用于保护LNG储罐。其他管路上根据工艺要求设置安全放散阀,用于保护管路。所有放散气体都汇集到EAG加热器加热后进行集中排放。
④供气流程
供气流程是该系统最主要的流程。为了保证供气持续稳定,一般设置两组空温式气化器交替使用,保证气化温度达到用气要求。在气化器入口设置低温气动紧急切断阀,用于气化器自动切换和紧急切断控制。在气化器出口设置温度传感器,与气化器入口紧急切断阀连锁,用于自动切换气化器。当周围环境温度较低时,必须增加水浴式复热器,以保证用气温度符合使用要求(气体温度不低于5℃)。同时,气化器后设置两路调压管路,以保证在任何情况下都能保证用气压力符合使用要求。另外在出口设置了流量计、加臭装置以及燃气泄漏报警器。
2.2控制部分
控制部分见图1,由控制层和信息层组成。控制层由压力仪表、温度仪表、液位仪表、燃气泄漏探头、紧急切断阀、流量计、报警设备以及PLC控制系统构成。所有仪表数据模拟量信号、紧急切断阀及燃气泄漏报警开关量信号等由PLC控制系统采集并处理汇总成数字信号,然后由数据远传模块通过无线网络或有线网络将数字信号发送出去。信息层由运营服务器、上网设备(电脑、掌上电脑PDA、手机等)构成,可通过电脑、掌上电脑PDA、手机登录网页,或通过手机