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引 言
工业企业燃气输配方案决定着工程建成后的运行状况和经济指标,是天然气利用项目工程设计的核心。方案选择的主要目的是从项目年用气量、工艺流程与输配压力级制、管道走向等方面进行不同方案的技术经济比较,择优选用性能价格比相对优的输配方案,使整个项目能获得高的性能价格比。近年来,随着天然气产业的不断发展,天然气调压计量撬技术在燃气输配系统被广泛应用,针对不同用气性质、不同流量的用户,在出口压力确定的情况下,调压计量撬的安装位置对燃气设备用气稳定性及工程投资将产生重要影响。下面以烟台宝钢项目高中压调压站为研究对象,对此进行探讨。
宝钢用气规模及特点:宝钢项目总投资40多亿人民币,主要生产国内需要的大口径钢管,天然气用量大。根据烟台宝钢公司提供的用气设备及负荷情况,在一、二阶段生产期间,最大流量为17230Nm3/h,最小流量为500Nm3/h,设备用气压力30KPa,第三阶段高峰小时流量26590Nm3/h,设备用气压力30KPa,24小时不间断用气。
宝钢高中站工艺简介:宝钢高中站天然气进站压力1.6MPa,进站设计流量40000Nm3/h。1、2#回气管之间为过滤单元,分三路,每路设计流量为20000Nm3/h,两开一备,3、4#汇气管计量、调压单元,分四路,每路设计流量为10000Nm3/h,三开一备,出站总设计流量为30000Nm3/h,出站压力为中压A压力级制,1#汇气管预留次高压来气接口,2#汇气管预留次高压出气接口。初步设计工艺简图:
初步设计存在问题:从初步设计流程图可以看出,0.4MPa至30KPa调压计量设施设置在高中调压站内,按照远期高峰小时流量26590米3/时规模,从调压站至用气设备的燃气输送管道的管径应为DN1100,其管道管径过大,增加了大量工程投资和建设施工技术难度。由于该段燃气输送管道起点压力为30KPa,输送压力过低,距宝钢用气设备还有700米左右的距离,沿途压力损失相对起点压力过大,大大增加了稳定供气的难度。而且调压计量撬的调压器本身也存在一定的误差,其出口压力是在一定范围内波动的,出口压力为30KPa这样如此低的压力,流量规模又相对较大,在经过相对较远的距离输送,将调压器本身的误差进一步放大,导致到达用气设备前的压力波动更大,难以满足设备用气压力的使用要求,将大大增加设备用气的不稳定性,严重影响整套设备的正常运行。
优化初步设计:经过对宝钢项目现场和燃气输配技术要求多方面比较,要使输配系统终端使用压力不随用气量地变化而保持稳定值,必须将高中压调压站工艺流程中0.4MPa至30KPa此级调压计量设施移至宝钢厂区用气设备相邻位置,尽力缩短此级调压计量设施与用气设备之间的距离,当用气设备检修、换辊或其它因素突然停止运行,或者发生事故时,可更加及时地关停燃气,便于操作、避免对用气设备造成损害,同时在用气设备运行期间,可以更加便捷的掌握和调节供气压力,便于操作管理。另外高中压调压站到用气设备相邻位置之间输气管线的管径,由于输送压力由30KPa改为0.4MPa,相应的管径也由DN1100改为DN500,提高了天然气的输送能力,调整后的工艺流程如下:
结语:
针对宝钢项目,将初步设计高中压调压站0.4MPa至30KPa调压计量设施移至宝钢厂区用气设备相邻位置,既保证了设备用气压力的稳定,也减少了工程建设投资。同时可以减少工程施工的技术难度,还可以充分利用天然气本身的压力来引射空气。因此,燃气调压撬的合理安装位置会增加用气设备的安全稳定性。
工业企业燃气输配方案决定着工程建成后的运行状况和经济指标,是天然气利用项目工程设计的核心。方案选择的主要目的是从项目年用气量、工艺流程与输配压力级制、管道走向等方面进行不同方案的技术经济比较,择优选用性能价格比相对优的输配方案,使整个项目能获得高的性能价格比。近年来,随着天然气产业的不断发展,天然气调压计量撬技术在燃气输配系统被广泛应用,针对不同用气性质、不同流量的用户,在出口压力确定的情况下,调压计量撬的安装位置对燃气设备用气稳定性及工程投资将产生重要影响。下面以烟台宝钢项目高中压调压站为研究对象,对此进行探讨。
宝钢用气规模及特点:宝钢项目总投资40多亿人民币,主要生产国内需要的大口径钢管,天然气用量大。根据烟台宝钢公司提供的用气设备及负荷情况,在一、二阶段生产期间,最大流量为17230Nm3/h,最小流量为500Nm3/h,设备用气压力30KPa,第三阶段高峰小时流量26590Nm3/h,设备用气压力30KPa,24小时不间断用气。
宝钢高中站工艺简介:宝钢高中站天然气进站压力1.6MPa,进站设计流量40000Nm3/h。1、2#回气管之间为过滤单元,分三路,每路设计流量为20000Nm3/h,两开一备,3、4#汇气管计量、调压单元,分四路,每路设计流量为10000Nm3/h,三开一备,出站总设计流量为30000Nm3/h,出站压力为中压A压力级制,1#汇气管预留次高压来气接口,2#汇气管预留次高压出气接口。初步设计工艺简图:
初步设计存在问题:从初步设计流程图可以看出,0.4MPa至30KPa调压计量设施设置在高中调压站内,按照远期高峰小时流量26590米3/时规模,从调压站至用气设备的燃气输送管道的管径应为DN1100,其管道管径过大,增加了大量工程投资和建设施工技术难度。由于该段燃气输送管道起点压力为30KPa,输送压力过低,距宝钢用气设备还有700米左右的距离,沿途压力损失相对起点压力过大,大大增加了稳定供气的难度。而且调压计量撬的调压器本身也存在一定的误差,其出口压力是在一定范围内波动的,出口压力为30KPa这样如此低的压力,流量规模又相对较大,在经过相对较远的距离输送,将调压器本身的误差进一步放大,导致到达用气设备前的压力波动更大,难以满足设备用气压力的使用要求,将大大增加设备用气的不稳定性,严重影响整套设备的正常运行。
优化初步设计:经过对宝钢项目现场和燃气输配技术要求多方面比较,要使输配系统终端使用压力不随用气量地变化而保持稳定值,必须将高中压调压站工艺流程中0.4MPa至30KPa此级调压计量设施移至宝钢厂区用气设备相邻位置,尽力缩短此级调压计量设施与用气设备之间的距离,当用气设备检修、换辊或其它因素突然停止运行,或者发生事故时,可更加及时地关停燃气,便于操作、避免对用气设备造成损害,同时在用气设备运行期间,可以更加便捷的掌握和调节供气压力,便于操作管理。另外高中压调压站到用气设备相邻位置之间输气管线的管径,由于输送压力由30KPa改为0.4MPa,相应的管径也由DN1100改为DN500,提高了天然气的输送能力,调整后的工艺流程如下:
结语:
针对宝钢项目,将初步设计高中压调压站0.4MPa至30KPa调压计量设施移至宝钢厂区用气设备相邻位置,既保证了设备用气压力的稳定,也减少了工程建设投资。同时可以减少工程施工的技术难度,还可以充分利用天然气本身的压力来引射空气。因此,燃气调压撬的合理安装位置会增加用气设备的安全稳定性。