4.第五章 燃气设施.ppt

1、第五章 燃气设施,对地震设防烈度为6度及6度以上地区，燃气设施的建设必须采取抗震措施。 燃气储罐 1.低压储罐(P5000Pa) (1)湿式储罐 （图5-1） (2)干式储罐 （图5-2）,2.高压储罐 (1)圆筒形储罐（图5-3） (2)球形储罐 （图5-4） 高压储气罐的有效储气容积： 式中V 贮气罐的有效储气容积（m3）； VC 贮气罐的几何容积（m3）； P 最高工作压力（105Pa）； PC 贮气罐最低允许压力（105Pa），其值取决于罐出口处连 接的调压器最低允许进口压力； P0 大气压（105Pa）。 储气罐的容积利用系数，可用下式表示：,常用的燃气储气方式及特点 （1）地下储气

2、设施 地下储气库储气量大，造价及运行费用低，一般用于储存天然气，也可储存液态液化石油气；地下储气库主要解决城镇燃气季节不均匀性，利用地下储气库调节日或小时不均匀性是不经济的。 （2）液态储存 以液态方式储存的主要有天然气和液化石油气。液化天然气还可作为城镇调峰气源、设备大修或事故处理过程中的供气来源。 （3）管道储气 利用高压长输管线、城市高压外环及高压管束储气是平衡城镇燃气小时不均匀用气的有效办法。主要储存天然气。 （4）储气罐储气 建设规模不等的金属储气罐储气，以平衡城镇燃气日及小时用气的不均匀性；金属储气罐按照储气压力可以分为高压罐和低压罐两大类。可以储存天然气、人工燃气和液化石油气等各

3、种燃气；储气罐储气与其它储气方式比较，金属耗量和投资都比较大。 为防止火灾中燃气储罐支架过早失去支撑而倒塌，规范规定，地上固定容积储罐的金属支架应进行防火保护，其耐火极限不应小于2小时。 （5）其他储存方式 燃气还可以用固态储存及溶解于其他气体中的储存方式，比如液化石油气可以固态储存，天然气可以加压溶解于液化石油气中储存等；这些储存方式技术难度大，费用高，一般只在特殊情况下使用。,第二节 燃气的压力调节与计量 一、调压器工作原理及构造 图2 调压器工作原理图 1气孔；2重块；3薄膜；4阀；5导压管,二、调压器的种类 （一）直接作用式调压器： 敏感元件即为传动装置的受力元件 （1）液化石油气调压

4、器（图5-6） （2）用户调压器 （图5-7） （二）间接作用式调压器： 敏感元件和传动装置的受力元件分开 （图5-8）,三、调压器的选择 （一）选择调压器应考虑的因素 （1）流量：一般在最大流量的20-80使用 （2）燃气种类 （3）调压器进出口压力：串联 并联 （4）调节精度：稳压精度正负515 （5）阀座形式：柔性 刚性 （6）连接方式：法兰,（二）选择调压器时应满足的要求 （1）应满足进出口最高、最低压力的要求 （2）满足进出口压差的设计要求 （3）计算流量应按承担管网的最大小时计算流量的1.2倍确定 （4）应考虑燃气种类、调节精度等方面的要求,（二）选择方法 换算公式 ： （1）亚临

5、界状态 （2）临界状态 式中 Q0调压器实际通过最大能力，m3/h； P调压器实际压降，Pa； 0燃气实际密度，kg/m3； P1调压器入口燃气绝对压力，Pa； P2调压器出口燃气绝对压力，Pa； 临界压力比（音速时的压力与初压的比值）。,调压器的最大流量应为其计算流量的1.2倍 。,四、燃气调压站及调压箱 调压站适用于规模较大、进口压力较高（P0.4MPa）且需要遥控调度的调压装置。设置在建筑物墙上的燃气调压箱，其安全放散管管口应高于该建筑物屋檐 1.0m 。 图3 区域调压站平面、剖面图 1阀门；2过滤器；3安全切断阀；4调压器；5安全水封；6旁通管；7放散管,五、燃气的计量 体积计量单位

6、：符号为m3/h，体积总量计量单位符号为m3。 质量计量单位：符号为kg/h，质量总量计量单位符号为kg或t。 热值计量单位：符号为kJ/ m3或kJ/kg。,1.容积式流量计（图5-11） 2.速度式流量计 3.差压式流量计 4.涡街式流量计：f=kQ,第三节 燃气的压送 一、燃气压缩机 （1）活塞式压缩机工作原理 图4 单级单作用活塞式气体压缩机示意图 1气缸；2活塞；3活塞杆；4十字头；5连杆； 6曲柄；7吸气阀；8排气阀；9弹簧,（2）活塞式压缩机特点 优点：效率高，对压力的适应范围较大； 缺点：输气量小且不连续，吸气量250m3/min是最大的极限，气体可能会被缸内的润滑油污染。 （

7、二）离心式压缩机 （图5-15） 优点：排气量大、连续而平稳；机器外形小，占地少；设备轻，易损件少，维修费用低；机壳内不需要润滑；排出气体不被污染；转速高，可直接和电动机或汽轮机连接，故传动效率高；排气侧完全关闭时，升压有限，可不设安全阀。 缺点：高速旋转的叶轮表面与气体磨损较大，气体流经扩压器、弯道和回流器时回转多，局部阻力较大，因此效率比活塞式压缩机低，对压力的适应范围较窄，有喘振现象（图5-16）。,二、压缩机的选型 图5-17,三、压缩机台数的确定 n压缩机工作台数； QP压缩机室的设计排气量，m3/h； Qg压缩机选定后工作点的排气量，m3/h； K1压缩机排气量的允许误差系数；通常

8、K1=0.95； K压缩机并联系数，对于新建压缩机室的设计，通常K=1。 Kv体积校正系数，一般按下式计算： 式中 d1压缩机入口处燃气含湿量，g/m3； t1压缩机入口处燃气温度，； p1压缩机入口处燃气压力，Pa； p建站地区平均大气压，Pa。 若采用计算流量计算，则计算出的工作台数15台备用1台； 若采用平均流量计算，则计算出的工作台数12台备用1台， 35台时取2台。,四、压缩机室的工艺流程 图5-18,燃气压缩机的选型应满足的要求 1）应满足输配系统总体工艺流程、设计负荷、排气压力及调度的要求 2）应根据吸排气压力、排气量选择机型，要节能、高效、低噪声 3）排气能力应以实测值为准，规

9、格不宜多于两种 4）总台数不宜过多，并设备用,第四节 燃气门站和储配站 天然气门站的主要功能和设备包括 1）接收气源来气 2）储存燃气，一般选择高压储罐 3）调压及分配，利用调压装置控制外供天然气压力 4）计量及气质检测，多采用孔板或超声波流量计计量，取气样进行相关检测 5）加臭，加入加臭剂使天然气有特殊气味，起警示作用，可选用各种加臭装置,图5 天燃气门站工艺流程图 1绝缘法兰；2除尘装置；3加臭装置；4流量计；5调压器； 6引射器；7电动球阀；8储罐；9收球装置；10放散；11排污,燃气门站和储配站露天工艺装置区边缘距离办公、生活建筑不应小于18m 。 燃气厂站出入口的设置，应考虑的因素包

10、括 日常生产需要 事故时人员疏散 事故时救援及消防车辆通行 在液化石油气厂站、液化天然气厂站的生产区要设置高度不小于2m的不燃烧实体围墙以达到安全防范目的。,压缩天然气储配站选址时 1）应符合当地总体规划、环保和景观规划 2）适宜的地形、工程地质、交通、供电、给排水及通信条件 3）少占农田，节约用地 4）尽量靠近用气负荷区域 5）与站外建筑物、构筑物保证安全距离,压缩天然气储配站的总储存量应根据气源、运输方式和气候等条件确定，但不应小于计算月平均日用气量的1.5倍 。,第五节 燃气燃烧装置的自动控制 自动点火装置 电火花点火：单脉冲点火装置、连续电脉冲点火 电阻丝加热点火 小火点火,自动控制装置 燃气压力控制器：调压器 燃气流量控制器燃气流量调节器 原理:节流元件前后的压差与通过的流量成正比。 1节流孔板;2阀芯;3薄膜;4连通管;5弹簧,1改变生产率的阀;2空气调节阀;3双管混合式燃烧器;4燃气调节阀; 5燃气调压器;6节流装置;7喷嘴;8脉冲管;9薄膜,燃气-空气比例混合调节器,安全控制装置 预防燃气压力不足的安全装置,止回阀及安全切断阀 水-气联动安全装置 过热保护装置 熄火保护装置,为保证用户安全，在一些重要场所需设置燃气紧急自动切断阀。 设置紧急自动切断阀场所 1）地下室、半地下室及地上密闭的用气房间 2）一