燃气生产与供应教学课件作者赵磊燃气生产与供应-5课件.pptVIP

第5章 输气站设计 第5章 输气站设计 §5.1 输气站平立面布置 §5.2 输气站工艺流程 §5.3 主要工艺设备 概述 首站 是干线输气管道的起点，一般在气田附近。首站的 功能主要有调压、计量、除尘、发清管器和气体组分分析等。 中间站 设在输气管道首站与末站之间，一般分为压气站、气 体分输站、气体接收站、清管分离站。 末站 是干线输气管道的终点，可以和城市配气的起点门站 合建，它实际上是一个调压计量站。其主要功能有调压、除尘、 计量、清管器接收。 第一节 输气站平立面布置 一、输气站分区和基本组成 （1）净化除尘区 设在首站、末站和中间分输站，主要有净化除尘设备。 （2）调压计量区 主要有调压阀、流量计及标定装置等。 （3）清管器收发区 主要有清管器收发筒。 （4）压缩机车间 设有若干组压缩机一原动机机组，以及为主要机组服务的辅助装置。 辅助系统包括各自独立的密封油系统、润滑油系统、燃料气系统、启动气系统、供配电系统、通信系统以及保护压气站和输气系统正常运行的自动监测与控制系统和消防系统。 二、输气站布置 第二节 输气站工艺流程 一、无压缩功能的干气输送工艺流程 二、有压缩机车间的压气站工艺流程 2．离心式压气站工艺流程 三、富气输送工艺 富气输送工艺是指输入管道前只将天然气中的水、硫化物和部分液体脱掉，而将乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等重烃保留在天然气流中一起以气态单相输送的工艺。富气输送必须采用高压，以输送工况始终保持在气体的临界点以上。管内以气体单相流动，这种输送方式称为密相流，所需压力依气体组分而定，一般在10MPa以上。 与干气输送不同，富气输送工艺将脱除凝析液的深分馏处理厂设于管道末端或中间而不是首端。优点是可以将气源的凝析液搭乘天然气管道，比较经济地输送到目标市场。 第三节 主要工艺设备 一、压缩机及原动机 往复式压缩机 适用于低流量、高压比的场合。 优点是热效率高，综合绝热效率为15％～85％，耐久可靠压力范围宽，流量调节方便。 缺点是结构复杂、体积庞大，维修工作工作量大，由于动力不平衡性和气流的脉冲作用，要求设备基础和管道采取抗振措施，易损件多，吸排气阀、活塞环易磨损等零部件更换频繁。 往复式压缩机主要用于气田内部和储气库以及流量不大于8x106m3／d，而压比要求较高的输气管线上。 离心式压缩机 适用于大排量、低压比的场合。 优点是排量大、结构简单紧凑、磨损件少、无往复运动，工作时较平稳，无流量脉冲现象，操作灵活，易于实现自动控制，维修工作量远远少于往复式压缩机。 缺点是热效率低于往复式压缩机，只能达到75～78％，高效工作区范围窄，而且偏离额定工作点越远，效率降低越多，存在喘振工况。 离心式压缩机是干线输气管道的主要机型。 原动机的类型和选择 （1）燃气轮机 优点： ①与其他类型热机相比，结构更简单、体积小、质量小。 ②气温低时功率反而增大，这一点符合用气随季节的变化规律。 ③机组本身不需要冷却，只需要少量冷却水冷却润滑油，因此更适合于缺少水源的地方使用。 ④可与离心式压缩机直接连接，辅助设备较燃气发动机少。 ⑤可直接通过调节燃气的量实现调速。 ⑥易于实现自动控制。 缺点：是热效率低，没有余热回收的小型机的热效率一般在26％ 以下，有余热回收的热效率也在26～30％。 （2）电动机 优点：结构紧凑、体积小、安装维护费用低、容易选型(可以选到任意大小的电动机)、投资省(总投资只相当于装备燃气轮机压气站的1／2～2／3)、操作简单、运行平稳、使用寿命长（近20年），工作可靠性高。 缺点：调速困难，同步电动机本身不能调速，需要一套变速装置来实现，而且进行无级变速相当困难，需要敷设专用供电线路，而且要求双回路供电。 （3）燃气发动机 优点：热效率高(35％～37％，最高可达40％)，燃气消耗低，为(0.25～0.3)m3／(kW·h)，可直接与往复式压缩机相连，调节方便。 缺点：机器笨重，结构复杂，安装维修费用高，辅助设备繁杂，运行振动和噪声大，单机功率小于燃气轮机。 压缩机有关参数选择计算 （1）单机压比：一般在1.2～1.25 （2）压缩机台数选择 压气站压缩机运行台数组合应适应流量变化情况，如果 选择两台或几台组合运行，则可以根据工况变化情况增减运 行台数，调节方便，且使每台机组都能在高效区工作。 二、调压器 1．调压阀的工作原理 调压器是由敏感元件、控制元件、执行机构及阀门组成的压力调节装置，其作用是将上游较高的来气压力降至下游用户所需的压力。调压器可分为两大类，直接作用式和间接作用式。 2．调压阀流通能力计算 燃气流经调压器的调压过程，可视为 通过调节阀孔口前后的可压缩流体因局部阻力