《燃?xì)廨斉洹氛n件2

第十章燃?xì)獾膬Υ妗?0-1儲氣設(shè)施的功能及分類§10-2低壓儲氣罐§10-3高壓儲氣罐§10-4燃?xì)鈨ε湔尽?0-5天然氣的液化及液態(tài)儲存§10-6天然氣的地下儲存§10-7長輸管線末端儲氣§10-1儲氣設(shè)施的功能及分類一、儲氣設(shè)施的功能

二、儲氣設(shè)施的分類

一、儲氣設(shè)施的功能

解決燃?xì)馍a(chǎn)與使用不平衡的矛盾。當(dāng)發(fā)生意外事故，如停電、設(shè)備暫時故障等，保證有一定的供氣量?；旌喜煌M分的燃?xì)猓谷細(xì)庑再|(zhì)(成分、熱值、燃燒特性等)均勻。對間歇循環(huán)制氣設(shè)備起緩沖、調(diào)節(jié)、穩(wěn)壓作用。回收高爐煤氣及其他可燃、可用廢氣。工業(yè)爐窯中壓燃燒，來氣壓力低，需經(jīng)壓縮機加壓時，壓縮機進(jìn)口則需設(shè)置儲氣罐穩(wěn)壓及保持一定的安全儲存量。二、儲氣設(shè)施的分類

按儲氣壓力分類按密封方式分類按結(jié)構(gòu)形式分類適用范圍高壓儲氣圓柱形罐立式小規(guī)模高壓儲氣臥式球形罐大容量，氣、液態(tài)燃?xì)夤艿拦苁鴥α坎淮螅邏?，陸地、船用長輸管線末端儲量不大，日調(diào)峰低壓儲氣罐濕式（水封）罐自立導(dǎo)軌升降式儲量較小，逐步被淘汰螺旋導(dǎo)軌升降式較自立罐儲量大，廣泛使用干式罐稀油密封，阿曼阿恩型（MAN型）大容量、脫濕燃?xì)猓苌儆脻櫥芊?，可隆?KLONNE型)橡膠夾布密封，威金斯型(WIGGINS型)中壓儲氣地下儲氣利用枯竭油氣田儲氣超大量儲氣，季節(jié)調(diào)峰利用地下含水層儲氣利用巖鹽地穴儲氣常壓儲氣液化儲氣地面金屬罐儲存LNG和其他低溫氣體，調(diào)峰，后兩種適于大容量儲氣預(yù)應(yīng)力混凝土儲罐地下凍土儲罐§10-2低壓儲氣罐

一、低壓濕式罐二、低壓干式罐

低壓儲氣罐是一種壓力基本穩(wěn)定、儲氣容積在一定限度內(nèi)可以變化的低壓儲氣設(shè)備，是我國城鎮(zhèn)燃?xì)?、石油化工、冶金等行業(yè)廣泛使用的儲氣設(shè)施。低壓儲氣罐有干式罐和濕式罐兩大類。一、低壓濕式罐

低壓濕式罐是在水槽內(nèi)放置鐘罩和塔節(jié)，鐘罩和塔節(jié)隨著燃?xì)獾倪M(jìn)出而升降，并利用水封隔斷內(nèi)外氣體來儲存燃?xì)獾娜萜鳌?/p>

直立導(dǎo)軌升降式儲氣罐

螺旋罐

圖10－1直立罐簡圖1－燃?xì)膺M(jìn)口；2－燃?xì)獬隹冢?－水槽；4－塔節(jié)；5－鐘罩；6－導(dǎo)輪；7－導(dǎo)向裝置；8－水封圖10－2螺旋罐示意圖1－進(jìn)氣管；2－水槽；3－塔節(jié)；4－鐘罩；5－導(dǎo)軌；6－平臺；7－頂板；8－定架低壓濕式罐存在的主要問題及應(yīng)用:

在北方采暖地區(qū)冬季要采取防凍措施，因此管理較復(fù)雜，維護(hù)費用較高。由于塔節(jié)經(jīng)常浸入、升出水槽水面，因此必須定期進(jìn)行涂漆防腐。直立罐耗用金屬較多，尤其是在大容量時更為顯著。容積越大，干式罐越經(jīng)濟。主要用于低壓人工燃?xì)?，也可用于人工燃?xì)馓鎿Q為天然氣。二、低壓壓干式罐罐結(jié)構(gòu)：干式儲氣氣罐主要要由外筒筒、沿外外筒上下下運動的的活塞、、底板及及頂板組組成。分類：根據(jù)密封封方法不不同，目目前實際際采用的的有下列列三種罐罐型：阿阿曼阿恩恩(MAN)型、可隆隆(KLONNE)型、威金金斯(WIGGINS)型。問題：干式儲氣氣罐的最最大問題題是密封封問題，，也就是是如何防防止在固固定的外外筒與上上下活動動的活塞塞之間產(chǎn)產(chǎn)生漏氣氣。由于于其密封封過于復(fù)復(fù)雜，現(xiàn)現(xiàn)在我國國基本不不再投建建?！?0-3高壓儲氣氣罐二、高壓壓罐與低低壓罐的的區(qū)別一、工作作原理三、儲罐罐的構(gòu)造造四、各種種儲氣罐罐的優(yōu)缺缺點五、高壓壓儲氣罐罐儲氣量量的計算算六、罐體體的壁厚厚計算一、工作作原理罐的幾何何容積固固定不變變，靠改改變其中中燃?xì)獾牡膲毫韥韮Υ嫒既細(xì)獾?，，故稱定定容儲罐罐。二、高壓壓罐與低低壓罐的的區(qū)別區(qū)別低壓罐高壓罐構(gòu)造直立式、螺旋式球形、圓筒形儲氣原理壓力基本穩(wěn)定，容積變化（定壓變?nèi)荩┤莘e固定、壓力變化（定容變壓）儲氣壓力低（≤6000Pa）高（≥0.8ΜPa）儲存介質(zhì)氣態(tài)氣態(tài)、液態(tài)密封水、密封油罐體三、儲罐罐的構(gòu)造造圖10－7圓筒形罐罐1－筒體；；2－封頭；；3－鞍式支支座圖10－8球形高壓壓罐四、各種種儲氣罐罐的優(yōu)缺缺點各種儲氣氣罐有其其特點，，其優(yōu)缺缺點比較較見表10－4。（P183）五、高壓壓儲氣罐罐儲氣量量的計算算球形儲氣氣罐的有有效儲氣氣量：圓筒形儲儲氣罐有有效儲氣氣量（封封頭為長長短軸比比值為2的標(biāo)準(zhǔn)橢橢圓型））計算：：六、罐體體的壁厚厚計算圓筒形儲儲氣罐筒筒體壁厚厚計算公公式：球形罐壁壁厚計算算公式§10-4燃?xì)鈨ε渑湔疽?、儲配配站的功功能二、高高壓儲儲配站站（門門站））三、低低壓儲儲罐站站四、儲儲配站站工藝藝流程程一、儲儲配站站的功功能接受氣氣源廠廠或長長輸管管線來來氣；；儲存燃燃?xì)?，，以調(diào)調(diào)節(jié)燃燃?xì)馍a(chǎn)與與使用用的不不平衡衡；控制輸輸配系系統(tǒng)供供氣壓壓力；；進(jìn)行氣氣量分分配；；測定燃燃?xì)饬髁髁浚?；檢測燃燃?xì)鈿鈿赓|(zhì)；；對燃?xì)鈿饧映舫?。二、高高壓儲儲配站站（門門站））工作原原理當(dāng)供氣氣量處處于低低峰負(fù)負(fù)荷時時，由由燃?xì)鈿飧邏簤焊删€線來的的燃?xì)鈿庖徊坎糠纸?jīng)經(jīng)過一一級調(diào)調(diào)壓進(jìn)進(jìn)入高高壓球球罐，，另一一部分分經(jīng)過過二級級調(diào)壓壓進(jìn)入入城市市；當(dāng)當(dāng)供氣氣量處處于高高峰負(fù)負(fù)荷時時，高高壓球球罐和和經(jīng)過過一級級調(diào)壓壓后的的高壓壓干管管來氣氣匯合合經(jīng)過過二級級調(diào)壓壓送入入城市市。主要設(shè)設(shè)備1.清管球球接收收裝置置；2.凈化裝裝置，，如過過濾器器、除除塵器器等；；3.計量裝裝置，，一般般用孔孔板流流量計計；4.調(diào)壓裝裝置，，一般般用自自力式式調(diào)壓壓器、、帶安安全放放散或或安全全切斷斷的自自控式式調(diào)壓壓器；；5.測量量儀儀表表，，溫溫度度計計、、壓壓力力計計；；6.安全全自自控控裝裝置置，，如如超超高高/低壓壓自自動動切切斷斷裝裝置置及及安安全全放放散散裝裝置置，，遠(yuǎn)遠(yuǎn)程程遙遙測測/遙控控裝裝置置。。工藝流程圖10－10天然氣高壓壓儲配站工工藝流程三、低壓儲儲罐站工作原理當(dāng)城市采用用低壓氣源源，而且供供氣規(guī)模又又不特別大大時，燃?xì)鈿夤?yīng)系統(tǒng)統(tǒng)通常采用用低壓儲氣氣，與其相相適應(yīng)，需需建設(shè)低壓壓儲配站。。低壓儲配配站的作用用是在低峰峰時將多余余的燃?xì)鈨Υ嫫饋?，，在高峰時時，通過儲儲配站的壓壓縮機將燃燃?xì)鈴牡蛪簤簝拗谐槌槌鰤核偷降街袎汗芫W(wǎng)網(wǎng)中，保證證正常供氣氣。主要設(shè)備儲配站通常常是由低壓壓儲氣罐、、壓送機室室、輔助間間（變電室室、配電室室、控制室室、水泵房房、鍋爐房房）、消防防水池、冷冷卻水循環(huán)環(huán)水池及生生活間（值值班室、辦辦公室、宿宿舍、食堂堂和浴室等等）所組成成。平面布置圖10－11低壓儲配站站平面布置置示意圖1－低壓儲氣氣罐；2－變電室；；3－壓縮機房房；4－第二期工工程備用地地；5－維修車間間；6－鍋爐房；；7－消防水泵泵房；8－消防水池池四、儲配站站工藝流程程1.高壓儲配站站工藝流程程圖10－12高壓儲存一一級調(diào)壓、、中壓或高高壓輸送工工藝流程1－進(jìn)口過濾濾器；2－壓縮機；；3－冷卻器；；4－油氣分離離器；5－調(diào)壓器；；6－止回閥；；7－計量器；；8－高壓儲罐罐圖10－13高壓儲存二二級調(diào)壓、、高壓輸送送工藝流程程1－過濾器；2－進(jìn)口計量器器；3－壓縮機；4－冷卻器；5－油氣分離器器；6－一級調(diào)壓器器；7－高壓儲罐；；8－二級調(diào)壓器器；9－止回閥；10－出口計量器器2.低壓儲配站工工藝流程圖10－14低壓儲存，中中壓輸送工藝藝流程1－低壓儲氣罐罐；2－水封閥；3－壓縮機；4－單向閥；5－出口流量計計圖10－15低壓儲存，中中低壓分路輸輸送工藝流程程1－低壓儲氣罐罐；2－水封閥；3－穩(wěn)壓器；4－壓縮機；5－單向閥；6－流量計；7－閥門§10-5天然氣的液化化及液態(tài)儲存存一、天然氣液液化目的二、天然氣的的液化三、天然氣液液化方法的特特點比較四、低溫儲罐罐的結(jié)構(gòu)五、液化天然然氣儲存站的的安全一、天然氣液液化目的節(jié)約運輸費用用調(diào)節(jié)供需經(jīng)濟有效生產(chǎn)產(chǎn)氦氣二、天然氣的的液化天然氣的主要要成分是甲烷烷，實驗證明明，當(dāng)溫度低低到－163℃時，在常壓下下就可液化。。天然氣的液液化屬于深度度冷凍，靠—段制冷顯然達(dá)達(dá)不到液化的的目的。三種種常用方法：：階式循環(huán)(或稱串級循環(huán)環(huán))制冷混合式(或稱多組分)制冷膨脹法制冷圖10－16階式循環(huán)制冷冷流程1－冷凝器；2－丙烷制冷機機；3－乙烯制冷機機；4－甲烷制冷劑劑；5－節(jié)流閥；6－低溫儲罐；；7－丙烷蒸發(fā)器器；8－乙烯蒸發(fā)器器；9－甲烷蒸發(fā)器器；10－氣液分離器器圖10－17混合式制冷流流程1－丙烷儲罐；；2－換熱器；3－儲罐；4－氮儲槽；5－乙烯儲罐；；6－冷卻器；7－制冷機圖10－18膨脹法制冷流流程1、2－換熱器；3－節(jié)流閥；4－儲罐；5－壓縮機；6－膨脹渦輪機機三、天然氣液液化方法的特特點比較液化方法階式循環(huán)制冷混合式制冷膨脹法制冷制冷劑C3H8（或NH3）、C2H4（或C2H6）和CH4C3H8、C2H4及N2混合物天然氣優(yōu)點效率高、設(shè)計容易、運行可靠。設(shè)備較少，一臺制冷機，一臺換熱器，投資比階式循環(huán)制冷低。不需要從外部供給能量，設(shè)備簡單，運行費用低。缺點需三段冷卻，每段都包括蒸發(fā)、壓縮、冷凝三步驟，設(shè)備復(fù)雜。氣液平衡與焓的計算繁瑣，換熱器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造也困難，制冷的效率較階式循環(huán)制冷低。容量小，液化量隨管網(wǎng)壓力變化。應(yīng)用應(yīng)用比較普遍制冷的效率較低，使用受限適用于遠(yuǎn)程干管壓力較高、且液化容量較小的地方。四、低溫儲罐罐的結(jié)構(gòu)地面金屬罐圖10－19儲罐底部的防防凍措施（a）落地式；（（b）高架式1－加熱管；2－防波堤；3－柱預(yù)應(yīng)力混凝土土儲罐圖10－20預(yù)應(yīng)力混凝土土地下儲罐結(jié)結(jié)構(gòu)1－金屬薄膜；；2－隔熱材料；；3－瀝青防水層層；4－混凝土找平平；5－底部墊層；；6－鋼筋混凝土土地下凍土儲罐罐地下凍土儲罐罐是在地下挖挖掘的一定形形狀的掘坑，，在坑的四周周和坑底制造造一定厚度的的凍土層，這這層凍土層作作為儲罐壁和和絕熱層，有有時罐內(nèi)側(cè)還還有一層混凝凝土壁。五、液化天然然氣儲存站的的安全液化天然氣儲儲存站通常儲儲存的天然氣氣以數(shù)千萬立立方米計，，其安全性是是十分重要的的。除了應(yīng)正正確選擇儲存存站站址外，，還必須有一一系列的安全措施?！?0-6天然氣的地下下儲存利用枯竭油氣氣田儲氣（最簡易和安安全可靠的地地下儲氣方式式）利用鹽礦層建建造儲氣庫含水多孔地層層中的地下儲儲庫地下儲氣方法法是解決季節(jié)供用氣量量不平衡的有效方法法，利用地下下儲氣方式可可以大量儲存存天然氣、液液化石油氣和和人工燃?xì)?。。圖10－22鹽礦層儲庫工工作流程1－壓縮機；2－預(yù)熱器；3－調(diào)壓器；4－干燥器；5－儲氣井圖10－23多孔地層中地地下儲氣庫原原理1－生產(chǎn)井；2－檢查（控制制）井；3－不透氣覆蓋蓋層；4－水§10-7長輸管線末端端儲氣一、管線末端端儲氣含義和和條件二、儲氣能力力的計算一、管線末端端儲氣含義和和條件長輸管線最末末一個加壓站站出口至管線線終點（門站站或配氣站））的一段管道道稱為管線末端。在用氣低峰時時，多余的燃燃?xì)鈨Υ嬖诠芄芫€末端內(nèi)，，用氣高峰時時儲存的燃?xì)鈿夤┫蛴脩?，，這種供需的的不平衡，是是由該管道所所具有一定的的儲氣能力予予以平衡的。。含義：末端管道儲氣氣應(yīng)具有下列列條件：1.在儲存和補充充供氣不足的的過程中，管管道能容納最最后一個加壓壓站穩(wěn)定的輸輸入量。2.管道末端起點點最高工作壓壓力P1max，不能高于加加壓站的最高高出口壓力；；終點最低壓壓力P2min，不能低于末末端門站或配配氣站的最低低允許入口壓壓力。3.管道強度應(yīng)能能承受戶P1max和P2max所確定的各點點壓力和平均均壓力。二、儲氣能力力的計算1.管道儲氣能力力由下式計算算2.P1max、P2max、P1min、P2min的確定（1）P1max的確定由管道水力計計算得到起點點壓力，考慮慮必要的儲氣氣容積，即確確定起點壓力力的增加量，，由此可確定定加壓站出口口壓力，即P1max。可取選定的的壓縮機出口口壓力