燃气输配系统基础知识讲解

燃气输配系统基础知识燃气输配系统基础知识 2 燃气输配系统主要设备及作用： þ过滤器（立式、卧式）-过滤管道内介质所含的杂质 þ调压器（直接、间接、电动）-控制稳定的出口压力 þ流量计（孔板、超声波、涡轮、其它）-贸易结算或成本统计 þ阀门（球阀、蝶阀、闸阀、截止阀等）-检修设备 þ安全切断阀-保护下游设备及管线 þ安全放散阀-保护下游设备及管线 þ换热器 燃气输配系统的组成 3 根根据管网级制及用户的不同输配设备主要分为以下几种： þ长输管线设备 þ城市门站设备 þ区域高中压站设备 þ中低压标准调压箱 þ电厂及大型供热厂设备 þ非标调压设备(场站燃料气装置、各类工业、公福用户用气装置等） þCNG调压设备 þLNG调压设备 燃气输配设备的分类 4 城市高压环网 725bar 城市中压管网 0.54bar 长输管线 25100bar 最终用户 15100mbar 城市门站 城市门站 工业装置专用站 调压箱 调压站 高中压 调压站 调压计量站 燃气计量, 大型工业企业 725bar 基本的燃气输配系统 5 城市中压管网 0.54bar 长输管线 825bar 最终用户 15100mbar 城市门站 工业装置专用站 调压计量站 调压箱 调压站 燃气计量 大型工业企业 14bar 小型燃气输配系统 6 我公司所提供的橇装设备主要依据及参考下列标准进行设计制造： 燃气输配设备的制造参考标准 标准号标准名称 EN12186燃气供应系统 - 燃气输送与分输用调压站 - 性能要求 EN334 DIN 3380进口压力到100bar的气体调压器 EN335 DIN3381工作压力100bar以下燃气调压装置用安全装置 - 安全泄放和安全切断 装置 EN14382燃气调压站用安全装置 - 工作压力100bar以下安全切断装置 EN1776燃气供应系统 - 燃气计量站 - 性能要求 GB 150钢制压力容器 TSG R0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程 JB 4730 压力容器无损检测 GB50028城镇燃气设计规范 CJ/T 275-2008城镇燃气调压箱 TC235/WG1N109 prEN-1燃气调压站用安全装置 IGE/TD/9入口压力为7100bar的燃气调压站及其供气规定 7 标准号标准名称 ISO 9951 封闭管道中的气体流量测量 - 气体涡轮流量计 EN12261 气体流量计 气体涡轮流量计 A.G.A / AGA No.7 AGA No.8 天然气和其他碳氢气体的压缩性及超压缩性No.7、No.8 号报告 IEC 529外壳防护等级（IP规程） IEC 79爆炸性气体环境用电气 ASME Sec. Div.1锅炉压力容器规范 ASME IX焊接及钎焊的评定 ASME V无损检测 ANSI B16.34钢制法兰和对焊连接阀门 ANSI B16.5管法兰和法兰连接 API 6D管道阀门的技术规定 燃气输配设备的制造参考标准 8 城市门站橇装设备 9 Ü过滤分离系统 Ü换热系统 Ü调压系统 Ü计量系统 Ü加臭系统 Ü站控系统 城市门站的系统组成 10 TI PDI PI PIPI PDI PIPI PI TI PI PI TI TI ZS ZS 调压 计量 室 锅 炉 室 控 制 室 过滤 系统 换热 系统 调压系统 计量系统 加臭系统 站控系统 启动锅炉调 压计量橇 典型的门站工艺流程 11 管道输气重要设备-过滤器 12 过滤系统的选型计算参数： 进口压力(进口的最小压力来算） 最大流量 过滤精度要求（5、10、20） 过滤器的结构形式 可选配置 差压变送器 放空及排污阀门 自动排污装置 过滤的系统选项参数 13 从上游来的气体包含液体和固体杂质：尽管有前一级的过滤，但远未 达到干净的程度，此外，气体还会把管道中的杂质聚集起来并带 到下游管道中来。 这些杂质会损坏下游设备的内部零件，造成不良后果： 影响阀门、调压器和安全装置的密封性，并造成内部或外部的泄 漏。 影响调压器、安全装置、流量计和其他仪表的精度。 所以要安装过滤器 ! 根据结构形式的不同分为立式、卧式。 过滤系统的介绍 14 卧 式 过 滤 橇 装 设 备 立式过滤器橇 过滤橇装设备应用实例 15 过滤器自动排污应用实例 16 多管高效过滤器结构示意 结构紧凑、带快开装置，滤芯更 换方便，滤芯可清洗再生。 滤芯能有效滤除10um以上的固 体杂质，拦截效率不小于98%。 多滤芯并联工作的结构，即满足 流量的要求，又具有较高的强度， 耐气流冲刷，能承受较高压力而不 被压溃。 过滤器底部留有较大空间以容纳 脏物，底部带排污阀。 过滤器带有差压变送器。 上部设有安全阀，在压力超过安 全值的情况下会自动放散。 17 多管高效过滤器结构示意 18 立式结构 19 三瓣式快开盲板 20 快开盲板工作原理 关闭时，搬动头盖上的开关 手柄，将头盖端面与法兰端面靠 紧，正向旋转快开机构的丝杠， 卡箍向里做径向运动，通过斜面 将头盖和法兰箍紧，压紧密封圈 ，起到密封作用。 开启时，首先卸掉容器中的压 力、松开安全锁装置，然后反向 旋转快开机构的丝杠，卡箍向外 做径向运动，当头盖能够打开时 ，搬动头盖上的开关把手开启。 21 两瓣式快开盲板 22 锁环式快开头部 23 GD快开头部 24 GD快开头部密封结构 使用状态 25 小型过滤器 26 过滤器主要零部件 1 1- 壳体 2- 进口管 3- 支座 4- 排污口 5- 出口管 6- 滤芯 7- 端盖 2 3 4 5 6 7 27 工作原理 28 过滤的关键滤芯 1、端口密封垫，保证良好的密封性，提高耐 久性及使用寿命。 2、内置钢网，保护滤材，提高强度。 3、不锈钢丝网滤材，折迭间隔均匀，过滤效 率高，初始压降低，易于清洗，使用寿命长。 4、外包钢网，保护滤材，提高强度。 5、折边接缝，强度高，有较高的耐久性。 29 管道输气重要设备-调压器 国内常用产品 RMG 512TARTARINI FLPL3000FISHER EZR 30 调压系统的选型计算参数： 进出口压力(进出口的最小差压来算） 最大及最小流量 噪音要求（一般要求调压器1m处80分贝） 阀口流速要求（在没有特殊要求的情况下阀口流速要求120m/s) 调压系统的选型计算 31 调压器用于维持稳定的出口压力而无论流量或进口压力是否变化 进口压力 · 可变的管网压力 稳定的出口压力 可变的燃气耗量 调压器的基本原理 力系平衡 (直接作用式调压器)力系平衡 (直接作用式调压器) 向下的力系等于向上的力系时平衡条件满 足 - 用气量的变化决定下游压力的变化 - 下游压力降低时向上的力减小 - 阀 盘打开 + + 弹簧的向下作用力 + 入口压力 X 阀盘截面积（作用于膜盘） 出口压力的向上作用力 X 膜盘截面 积 + 出口压力 X 阀盘截面积 信号管通往下游管道 += 向下的力系等于向上的力系时平衡条件满足 - - 用气量的变化决定下游压力的变化 - 下 游压力降低时向上的力减小 - 阀盘打开 + + + 来自指挥的驱动压力 向下的驱动压力 X 皮膜横截面积 + 进口压力 X 阀盘的横截面积 出口压力的向上作用力 X 膜盘截 面积 + 出口压力 X 阀盘截面积 = 调压器的基本原理 力系平衡 (间接作用式调压器) 稳定的工作条件：进口压力、出口压力和下游用气量恒定 功能原理调压器的平衡状态（直接作用式） 20 18 如果下游用气量增加 下游压力下降 功能原理调压器的平衡状态（直接作用式） 15 下游压力下降 阀盘打开 功能原理调压器的平衡状态（直接作用式） 16 阀盘打开 下游压力回升 功能原理调压器的平衡状态（直接作用式） 20 下游压力回升 建立新的平衡 功能原理调压器的平衡状态（直接作用式） 功能原理指挥器作用式 进口压力出口压力 指挥器 调压器 进口压力 出口压力 指挥器的馈给压力 驱动压力 耗气孔 40 调压系统主要有以下几种结构形式： 切断监控调压工作调压 切断工作调压 监控调压工作调压 调压系统的结构形式及选型计算 串联监控 什么是监控调压器 ? 监控调压器就是一个起安全作用的调压器，当 工作调压器出现故障时，防止出口压力超过正常压力 范围。 保证持续稳定供气。 串联监控 进口压力出口压力 工作调压器监控调压器 12 bar10 bar 10 bar 监控调压器 / 工作调压器正常 串联监控 监控调压器 / 工作调压器失效 12bar10 bar 工作调压器监控调压器 进口压力出口压力 12 bar 44 根据用气量的大小、使用初期及后期的用气量的差别 可分为下列几种形式： 2+1或2+0 一用一备一旁路、一用一备） 3+1或3+0（二用一备一旁路、二用一备） 调压系统的配置形式 45 Ü 切断监控调压工作调压 调压系统的结构形式 46 Ü 切断工作调压 调压系统的结构形式 47 Ü 监控调压工作调压 调压系统的结构形式 48 管道输气重要设备-阀门 截止阀 蝶阀 闸阀 球阀 49 球阀 球阀的定义：以带圆形通孔的球 体作为启闭件 优点：通过阀门的流体阻力小 可通球清理管线 体积较小 分类：铸钢 锻钢 固定球 浮动球 其它方式 材 料 阀体：锻钢 铸钢 等 球体：锻钢 软密封：NYLON PTFE 等 密封设计 阀座的密封设计 1 23 45 1 阀座 2 软密封 3 板簧弹簧 4 唇形密封圈 5 三角密封圈 清洗液 密封脂 1 止回阀 阀座的二次注脂密封设计 阀座二次密封设计 快速、均匀地将清洗液 和密封脂分布于360度 阀座来自阀座内部通道 T30产品设计特点 多重密封阀杆设计 1 ，3 PTFE 三角形密封 机 械主动密封 2 PTFE 唇形密封 压力越高 密封越好 4 阀杆密封脂注入口 紧急工 况下密封 5 针型阀式机械密封 2 3 5 1 4 意外情况下对阀 门的保护 特殊设计的键在意 外发生时，首先断 裂，保护阀杆、阀 杆及阀内件不受损 坏 排污 测试阀门的完整性 开关两位的DBB功能 自泄式阀座 58 区域高中压调压计量箱 59 箱式燃气调压计量站是将燃气调压器、过滤器、安全附件、燃 气计量系统及相关电子设备集成一体的橇装燃气设备，具有以 下特点： Ü 占地面积小 Ü 系统协调性好 Ü 功能完善 Ü 可靠性高 箱式高中压调压站的特点 60 箱式高中压调压站的工艺流程 北京高中压调压站 TAND-20000M/BJ 61 箱式高中压调压站的应用实例 The End!