浅论天然气厂调压计量站系统的设计.docx

浅论天然气厂调压计量站系统的设计 【摘 要】现代城市天然气输配系统包含着复杂的能源综合设施，输电和配电网络，并同时肩负了各类天然气厂不同的压力水平(门站、调压站等)和信息收集功能，通过管理层维护软件和硬件系统。根据不同类型的城市天然气门站例如煤气调压站和CNG填充操作站等，其供给的不同标准特性在其调节计量系统中，采取不同的配置和选择，为此本文进行了以下讨论。 【关键词】天然气;调压站设计;流量计选型;工艺流程 1、天然气体厂站系统概述 1.1 天然气厂调压计量概述 1.1.1 计量单位 在两个平行的流量计之间增加串联电路，并在两个高压流量计之间设置相互对比的过程。无论哪种方式的临时替代品在标准气体的流量设计方面，仪器都可以以另一种方式进行校准。这种设计的优点是使气体标准化，在相同的压力条件下使得测试计得以运行;其缺点是由于某一组气体流量计在恒定标准下用相同的操作方式，使得相应的(�患觳獾剑�该操作是由于在自然的供给情况下，这一系列流量计校准时气站发生的外部变化造成的，因此需要对标准气体流量计在不同的压力条件下进行校准，以确保仪器常数的准确性和有效性。 1.1.2 调节装置 每路调节器均使用两个串联的电压调节器。监视器在调节出口压力时，大于给定工作调节压力。一般情况下，出口压力稍高，监视调节阀口就会打开，而当工作调节器出现故障时，出口压力就会升高。当出现操作事故时，出口压力持续上升，工作调节器和监视器通过调节出口压力，来运行的备用路径就会被重新设定。设定压力调节器的出口降序排列为：道路监控器，运行道路工程，备用道路监控调压器，备用道路工作调压稳压器。当监管机构在开放状态使用时出现故障，调压器出现故障，监管压力上升就开始使用监控器。 1.2 流量计选型设计 天然气上游的燃气计量站通常进行交接计量，随着测量技术的不断发展，计量交接仪从过去使用孔板流量计，到现在涡街流量计被不断使用，再发展到目前的涡轮流量计和超声波流量计。 1.2.1 超声波流量计 超声波流量计标准直径801200毫米，温度范围为40?180，公称≤25.0兆帕，测量精度等级0.5，量程比可达1：130，双向计量，无压力损失。直管的上游和下游要求的最小长度为：当没有整流器上游到可达到10D(D为接管管径)，中游为3D;有整流器时，上游为5D，下游为3D。 1.2.2 涡轮流量计 涡轮流量计的标准直径为50?600毫米，温度范围内的公称直径为65，公称压力≤4.0兆帕，其测量精度为0.5等级，量程比可达1：20 ，1：30，单向测量具有最小压力的要求，流量计本体压力损失为0.2-1.0kPa。流量计直管段的最小时，上游长度为2D，下游为20D。 1.2.3 选择建议 在实际工程中，测量仪器在不同的结构形式中，其测量精度即使在同一水平内也会有所不同。当用于贸易交接时，计量精度等级为0.5。在正常情况下，当压力大于4.0兆帕，标称直径大于600mm时，建议选用超声波流量计。 1.3 稳压器类型设计 目前，较多使用的是天然气门站的轴向电压调节器和截止电压调节器，调节器都是通过间接影响调节电压，进行先导稳压功能与主调节器的联合作用。 1.3.1 截止电压稳压器 对于非全口径(即全口径阀门的孔直径比调节器更小)，其阀体铸造和元件的调节阀口，制造成本比轴向流动调节要低。上下通气，做成内流形的反向z调节器，一方面气体会产生气蚀，腐蚀死角处的阀体;另一方面在气体阀体的反面会产生一定的压力损失和较大的噪声。 1.3.2 轴流式调压器 调压器的材料一般选用锻钢制造，其金属晶粒较细密，因而具有更高的强度和密度，并且可以达到高压条件下钢阀的安全水平。气体侵蚀现象不会产生于调压器，仅当其流动方向为直线流动。其阀门出口为全开放式的通径，优点在于阀体的流动状态好，单体阻力小，在相同情况下，所产生的噪音小于截止式的调压器;而且在相同压力与口径时，截止时调压器的额定流量会低于轴流式调压器14%以下。另外，气体中的固态杂质不容易堵塞在阀门口，导致调压器停止运行，而在现实的应用中，截止式调压器要比轴流式调压器有更高的故障率。 相同大小的轴流式调节器比截止调节器的价格高出25%，甚至更高，但考虑到调节性能、流量和操作维护等的特点，轴流式调节器优越性高于截止式电压调节器，特别是在高压(压力2.5兆帕)的条件下，轴向调节器的安全性更高。在实际工程中也证实了轴向调节有低噪音，故障率低等的优点。城市燃气调压门站应该优先选择轴流式调压器。 2、天然气调压站概述 调压站使用功能可分为区域调压站，调压站和专用调压箱(柜)。 2.1 区域调压站 区域和城市燃气流量调节器门站基本相同，为确保其可靠性和气体供应的稳定性，本设计采用两个或更多个道路(除了行驶的道路外，候补道路可根据项目的具体情况进行保留)，每个调节器的道路使用两个调节器串联连接。 2.2 专用调压站 专用调压站向特定的用户供应燃气，供应的对方一般是燃气消耗量大的工业企业，特点是稳定性强，供应燃气数量大，要求24H供气，出现供气终止事故后就会给其企业造成重大的经济损失。像这类的调压站一般采用两条道路供气，计量仪表可以选择计量精度等级为0.5的仪表。 2.3 调压箱 住户调压箱的作用是转换压管网的燃气，将其天然气压力降低到2000-2500Pa，输送到住户的低压管道来供应用户。调压的单元采用两路设计，并且采用截止式调压器。两台中一台工作，一台备用。调压器都采用故障切断型，当工作中的压力调节器发生问题，出口的调节压力大于初始值时，就会自动切断阀门，当其压力值低至备用调压器使用的压力时，备用调压器自动开启。另外，当供气量突然增大或输入压力变低时，备用的道路就开始运行，两条路线就会同时工作，极大的满足了用户的用气需求。 3、CNG标准加气站概述 3.1工艺流程 CNG加气站从标准气体管道的天然气输配系统中取气，原料天然气经过过滤、调压、计量后，通过脱硫、脱水等装置，有效去除包含在原料天然气中的水分。通过硫化氢监测达到CNG GB18047-2000的要求，再由一个缓冲器通过天然气压缩机加压至25.0兆帕，并通过控制面板的顺序加压。 3.2摄入调节测光系统 CNG加气站的主要设备是天然气压缩机，在压缩机进气产生压力时，它可以降低到1-2等级进行压缩。设计过程中以煤气管道，加气站的合理分配，来对进气调节系统的运行状况进行详细的分析，确保压缩机站的稳定运行，尽量减少压缩时能量的消耗。 3.3对最低油阀停止时的控制 计费系统通过调节进站紧急切断阀(电动或气动)，来调节测量单元。由于加气站每天运行12?16小时，监管单位可以是1+1格局，即工作+手动旁路。涡轮流量计的计量单元，可以用测量精度等级为1.0米的测量仪，作为内部管理时会使用1.5米的水平测量仪。它需要供应方和贸易结算，并使用0.5米的测量精度等级。 3.4稳压器的选择 GNG标准的加气站所配置的压缩机对优先级的压力吸气有很高的要求，如超出了吸入压力的正常操作范围，则压缩机不正常启动。 3.4.1选择调压站压力相对稳定的条件 当进站压力更稳定，调节器可以选择截止电压调节器，把其压力调整至压力调节器可承受压力的范围内即可。 3.4.2进站压力波动较大情况下的选择 这里列举加气站的一个项目进行分析。例如，停止气体压力波动范围为O.6?1.6兆帕时，天然气压缩机有两种尺寸的选择：第1种的入口压力为(0.8±O.2)兆帕，4等级的压缩程度，828立方米/小时，25.0兆帕排气压力排量，电机功率为132千瓦;第二种类型，压缩机入口压力(0.5±0.1)MPa时，4压缩等级，720立方米/小时的排气量，排气压力为25.0兆帕，电机功率为1