作为过渡气源的液化石油气瓶组气化站的设计.doc

作为过渡气源的液化石油气瓶组气化站的设计2008-11-28分享到： 空间 新浪微博 开心网 人人网 摘要：结合实例，探讨了液化石油气作为过渡气源的可行性以及液化石油气瓶组气化站的设计关键词：过渡气源；液化石油气；瓶组气化站Design of LPG Vaporizing Station with Cylinder Group as Transition Gas SourceLIANG Yu，LI Jun，ZHA0 Hai-liangAbstract：The feasibility of LPG used as transition gas source，and the design of LPG vaporizing station with cylinder group are discussed with an actual example.Key words：transition gas source；LPG；vaporizing station with cylinder group    城镇居民使用瓶装液化石油气，钢瓶放在室内，安全隐患多，还需要定期换瓶若采用液化石油气瓶组气化站作为过渡气源，使用低压管道给居民用户供气，既消除了居民使用瓶装液化石油气的安全隐患，又为将来天然气的利用打下基础。

本文以浙江省衢州市锦绣家园小区为例，对以液化石油气作为过渡气源的气化站设计进行探讨1 气源的选择    浙江省衢州市主要燃气气源有液化石油气瓶组气化气、天然气、液化石油气混空气锦绣家园小区采用液化石油气瓶组气化气的原因如下：    ① 锦绣家园小区居民共360户，处于铁路西侧，而衢州市铁路以西尚未敷设天然气管道若将天然气管道穿越8条铁路接入此小区，施工工艺复杂，难度大，穿越费用约450×104元从经济上考虑，采用管道天然气不合理    ② 若选用液化石油气混空气，混气工艺复杂，需安装混合器、稳压泵、控制混气比例的自控设备[1]、自动报警并切断气源的安全连锁装置，混气装置的出口总管上应设置检测混合气热值的取样管、热值仪等[2]依据国家相关标准[2]，安装这些设备需占用很大的空间，而小区内可以提供的厂站用地面积普遍偏小，放置这些设备有很大的困难采用液化石油气混空气作为小区的气源不可行    ③ 目前，衢州市锦绣家园小区的居民已使用瓶装的液化石油气，用户刚入住不久，采用液化石油气瓶组气化气供应此小区，用户不必在短时间内更换灶具和热水器另一方面，根据衢州市规划，天然气管道于2010年—2015年穿越铁路至该小区，将液化石油气瓶组气化气供气转换为天然气供气。

液化石油气灶具和热水器判废年限为8年[3]，在天然气管道穿越铁路供应此小区时，将适用于液化石油气的灶具和热水器统一更换为适用于天然气的灶具和热水器此外，在市内就有液化石油气储配站，运输费可节省很多    因此，经过比较，无论从经济、技术角度还是从安全角度考虑，锦绣家园小区适合采用液化石油气瓶组气化气作为过渡气源2 气化站设计2.1 站址的选择    衢州市位于浙江省西部、钱塘江上游全年平均气温为16.3～17.3℃，1月平均气温为4.5～5.3℃，7月平均气温为27.6～29.2℃，无霜期为251～261d    液化石油气瓶组气化站选择的位置应结合锦绣家园小区的规划，选择地形、供电、给排水等条件良好的地方，其位置应便于将来与天然气管道连接，站内外建、构筑物的防火间距应符合国家有关规范[2、4]根据这些原则，选定液化石油气瓶组气化站站址位于锦绣家园小区的西南角，占地面积约110m2，该位置地势较平坦2.2 气化方式的确定    液化石油气的气化方式有自然气化和强制气化强制气化方式又分为等压强制气化、加压强制气化和减压强制气化，其中减压强制气化分为减压常温气化和减压加热气化两种方式[5]。

本设计根据锦绣家园小区的供气状况和衢州市的气候特点，采用减压常温强制气化方式2.3 液化石油气瓶组气化站的工艺流程    液相液化石油气从钢瓶组导出，经过自动切换器、过滤器之后到气化器(自带液相减压器)进行气化，再通过调压器调至低压，进入小区的低压管网供居民使用液化石油气瓶组气化站的工艺流程见图1  2.4 相关参数的计算和主要工艺设备的选择    ① 供气量的计算    衢州市锦绣家园小区居民用户共有360户，按3.5人/户计，居民用户用气量指标为2500MJ/(人·a)，液态液化石油气低热值为45.87MJ/kg此小区居民用户年用气量为[6]：    式中Qy——居民用户年用气量，kg/a    N——居民人数，人    K——气化率    q——居民用户用气量指标，MJ/(人·a)    H1——燃气低热值，MJ/kg    经计算，该小区居民用户年用气量为68672kg/a    利用不均匀系数法[6]，月不均匀系数为1.2，未预见量及漏损量按总用气量的5%计[6]，计算出年供气量为72300kg/a，计算月平均日供气量为238kg/d    ② 液化石油气钢瓶用量的计算及选型    衢州市液化石油气储配站能够提供50kg的YSP-50L液相导出钢瓶。

气化站瓶组配置按2d用气量确定需要液化石油气钢瓶的数量为9.52个因此本工程选用YSP-50L液相导出钢瓶10个单个钢瓶的容积为0.118m3，10个钢瓶的总容积为1.18m3    ③ 气化器的选型    利用同时工作系数法[6]，计算得出该小区高峰用气量为95.7kg/h气化器的气化能力按高峰小时用气量确定，并留有一定的余量，通常按高峰小时用气量的1.3～1.5倍确定选用HAV-100的空温式气化器2台(1开1备)，气化器前设计压力为1.6MPa，气化器后设计压力为0.4MPa，单台气化能力为100kg/h    ④ 自动切换器的选择    在以往的气化站设计中，通过截止阀开启和关闭使用瓶组和备用瓶组一方面工作人员是根据钢瓶供应时间的长短人为地判断钢瓶里的剩余液量；另一方面工作人员观察钢瓶上的压力表来决定是否换瓶工作人员不可能每个钢瓶都顾及到，若更换不及时，会因钢瓶内压力不够，气化器并未停止运行，气化器内压力降低，存在安全隐患此外，从钢瓶供应出的液体还会因短时间的停止造成工艺管道内压力不稳，长期这样会影响工艺管道上各种设备的使用寿命为避免此种现象，使工艺管道内流体的压力稳定，考虑将10个钢瓶分两路(使用路与备用路)，每路5个，在两路之间安装自动切换器，可以自动检测两路的压力变化，实现自动切换。

    自动切换器是一种瓶组切换设备，主要用于液化石油气瓶组向气化器供气的场所一方面它可通过感知使用路的压力变化，当使用路的液化石油气压力下降到设定值，自动切换器自动切换到备用路继续供气，从而保证对气化器不间断供气另一方面，自动切换器还可以通过颜色、箭头指示，表明切换状态和当前使用路；此外，通过声音提示工作人员及时更换气瓶，实现了液化石油气钢瓶安全、可靠地向气化器供液    选用LR-SD Ⅱ DN20型液相自动切换器自动切换器的最高流量为100kg/h，设计压力为1.6MPa，切换压力为0.15～0.34MPa    ⑤ 过滤器的选择    为了除去液化石油气管道中可能存在的粉尘等杂质，保证空温式气化器正常运行，在自动切换器和空温式气化器之间的管道上安装1台HGS07-25/40Y过滤器，设计压力为1.6MPa，进、出口管的规格均为DN25mm    ⑥ 调压器的选择    选择RTZ-31/5OQ系列切断式燃气调压器，规格为DN50mm调压器进口压力为0.4MPa，出口压力为3kPa，流量为114.84kg/h需设旁通管和放散管3 结语    衢州市锦绣家园小区液化石油气瓶组气化站已通过验收，运行情况良好。

液化石油气作为过渡气源既消除了居民使用瓶装液化石油气的安全隐患，又为将来天然气的使用打下基础参考文献：[1] 谭学湛，谭卓华.液化石油气混空气的新技术[J].煤气与热力，2001，21(2)：124-126.[2] GB 50028—2006，城镇燃气设计规范[S].[3] GB 17905—2004，家用燃气燃烧器具安全管理规则[S].[4] GB 50016—2006，建筑设计防火规范[S].[5] 寇虎，廉乐明，严铭卿，等.液化石油气气化过程分析和气化能力的探讨[J].煤气与热力，2001，21(6)：507-509.[6] 姜正侯.燃气工程技术手册[M].上海：同济大学出版社，1997.(本文作者：梁瑜1 李俊2 赵海亮1 1.廊坊新奥燃气有限公司 河北廊坊 065000；2.河北华新燃气工程技术开发有限公司 河北廊坊 065000)。