天然气切割气用LNG瓶组气化站建设方案

《天然气切割气用LNG瓶组气化站建设方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《天然气切割气用LNG瓶组气化站建设方案（9页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、天然气切割气用 LNG 瓶组气化站建设方案天然气应用_公司天然气切割气用 LNG 瓶组气化站建设方案2022 年 7 月天然气应用1项目情况介绍1.1 客户情况简介略1.2 天然气切割气工业和建筑行业中，气体火焰加工是一种普遍使用的金属加 工工艺过程。乙炔就是一种最早的、目前仍被普遍使用的金属焊 割气。尽管我国已禁止了小型乙炔发生器，但仍有大型的乙炔站 在使用。使用乙炔弊端较多，首先乙炔生产耗能耗电，属高耗能 产品。生产一吨乙炔需要 4 吨左右的电石。目前山东地区每吨乙 炔气的价格已超过_元/吨，使用成本高。其次乙炔是一种易燃易 爆的危险物品。乙炔极易发生回火爆炸。而且长期以来，市场上 充斥着

2、大量不符合国家强制标准的乙炔气和溶解乙炔气瓶，相当 数量的乙炔气钢瓶充气前均未按规定灌注丙酮，大批乙炔钢瓶或 超期服役，或充气量严重不足，安全隐患大。同时乙炔在与氧气 混合燃烧的过程中产生的黑烟中含有对人体健康有害的磷化物 和硫化物等有毒气体。而且使用乙炔易发生切口上缘熔化，下缘 挂渣不易清除等现象；当氧-乙炔火焰温度过高时，还会造成切 割面硬化现象，不便于下一道工序的机加工和焊接，尤其是切割 易淬火钢时，容易导致切口裂纹，造成加工质量不稳定。丙烷也作为一种切割气体，在一些行业中普遍使用。但丙烷 燃烧温度低，切割速速慢，氧气消耗量大，在厚板切割上有难度； 且丙烷比重比空气大，易沉积，不宜在类似

3、船仓等相对密闭的空 间中使用；其次部分产品纯度不高，含有部分烯烃成分，气化不 充分，容易堵塞管道；另外需要频繁更换钢瓶，劳动强度大；同 时丙烷价格随石油产品价格定价，市场价格波动大。所以，推动天然气、液化石油气、丙烷气等“绿色气体”的使 用，使金属焊割气更清洁、安全、绿色、高效，就成为环境标志 金属焊割气的导向目标。下表给出了天然气、丙烷和乙炔作为工业燃气的物性比较。 从中可以看出，天然气的有效热值比乙炔低，火焰能率比乙炔小， 燃烧速度比乙炔慢，这给使用天然气切割造成一定的困难。另一 方面，天然气在空气中的爆炸范围小，燃烧速度慢。因此，爆炸、 回火的可能性比乙炔小，使用天然气的安全性比乙炔高。

4、天然气与丙烷、乙炔物性比较天然气应用由于以上天然气与乙炔工业燃气的不同特点，在使用过程中 需要通过加入添加剂来改善天然气的性能。在加入了添加剂后， 与氧混合的火焰温度达到3100C。以上，焊割性能和质量达到或 超过乙炔气的水平，抗氧化、焊池好、熔深够、能渗透、成形好、 强度高、易浮渣。同时切割断面光洁，预热时间平均比乙炔短， 切割速度比乙炔快，并有利于切割大厚度钢材。在某企业的前期试验中，进行了乙炔气和天然气（加入了添 加剂）切割效果的比较。用气试验的项目包括：打孔、切割和熔 断，结果显示使用天然气作为切割气，切面平滑，熔渣少（见图 13）。天然气和乙炔气的切割速度和耗氧量大致相同，而天然气

5、的耗气量比乙炔低 37.5%。具体试验结果如下：图 1 切割坡口图 2 切割断面天然气应用图 3 打孔图 4 水中作业与丙烷相比，由于天然气密度小、不易堆积，所以在船舱等 密闭空间使用时更安全，而且还可以在水中作业（见图 4）。目前丙烷的价格随石油价格大幅增长，与之相对应我国天然 气资源供应日趋丰富，价格低廉。随着西气东输工程的建成、LNG 项目的发展，天然气在工业切割气的规模化应用将成为可能，并 将产生较好的经济效益和社会效益。1.3 天然气切割气生成工艺天然气作为切割气前需要添加一定量的添加剂。对于小型用 户，可以由供气厂商在工厂直接添加好后罐装供应用户，而对于 工业气体大型用户来讲，更经

6、济有效的方式是通过管道或 LNG 气化站供应天然气、再通过一定的装置完成添加剂的注入和混合 然后供应给现场切割使用。整个工艺的简图如下图。1.4 本项目 LNG 气源解决方案由于本项目所在地目前尚无天然气管线，所以采用 LNG 作 为气源是最佳方式。目前，国内LNG的生产有新疆，内蒙，山 西，山东，河南，四川，重庆，江苏，青海等地区的十几个厂家， 同时广东，福建等地也建有进口 LNG接收站国内LNG的供应已 经很丰富。用户可以灵活选择合适的供气单位。天然气应用天然气切割气用瓶组气化站建设方案富瑞特装4天然气应用2技术方案2.1 遵循的主要标准、规范城镇燃气设计规范GB_-2022年；建筑设计防

7、火规范GBJ16-87 （2022 年版）；爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB_-92。2.2 设计原则1、严格执行国家及建设部关于城镇燃气设计的标准和规范， 工艺设计上以安全为首要考虑前提。2、工程设计必须满足技术先进可靠，生产工艺简单，生产 稳定的要求，并尽可能节约投资。3、坚持节能的原则，做好能源的综合利用，提高效率，力 求取得良好的经济效益、社会效益和环境效益。2.3 建设规模用户日消耗乙炔 40-50 瓶，按每瓶充装 3-4Kg 乙炔计，日 最大乙炔消耗量约为200Kg （参照国内几种燃气增效剂供应厂家 的试验数据，增效天然气与乙炔可进行等质量换算，即重量比为 1:1）。天然气消

8、耗量也为200Kg，按标况密度0.7Kg/m3计，日 消耗天然气285m3，约合0.48m3 （480L） LNG。综合用气量、 气源供应、储存周期、高峰时段等因素，本方案以 LNG 瓶组气 化站进行天然气供应。按日均工作 8 小时，小时计算流量约为 36Nm3，高峰小时用量按100Nm3计。2.4储存量及储存周期本瓶组站设计采用6只410L低温钢瓶（杜瓦瓶）做LNG储 存容器，总存液量为2460L，气态体积约为1500Nm3。钢瓶编为 两组，每组四只，一用一备，按照每天居民用气量，每组钢瓶更 换周期约为 2.5天。2.5 建设用地1、安全间距天然气应用LNG瓶组站选址应按照城镇燃气设计规范（

9、GB_-2022年）以下表格内容考虑安全间距的要求：结合规范要求，理想占地面积约 2 亩，长宽均衡，且四周有 一侧临路。2.6 设计内容、范围LNG瓶组站设计范围包括LNG工艺系统（气化加热、BOG 处理、安全泄放、调压加臭、等工艺）、消防防火、仪表、辅助设 施（值班室、瓶组站基础）等所有专业的施工图设计。2.7 工艺流程LNG 钢瓶在母站灌装后运抵瓶组站。使用状况下，通过钢瓶 自增压系统将 LNG 输送至空温式气化器，与空气换热后转化为 温度符合输送要求的气态NG。当空温式气化器出口的天然气温 度达不到5C。以上时，通过水浴加热器升温，最后经调压、加臭 后送入燃气管道，供用户使用。工艺流程概

10、念图如下：天然气应用2.8 主要工艺设备1. 储存设备储存设备为 6 台 410L LNG 低温钢瓶（杜瓦瓶），带自增压 系统。 2.主气化设备本系统主气化设备为2台空温式气化器,气化量100Nm3/h, 一用一备，设计压力 1.6MPa。3.NG 加热设备NG 加热设备采用电加热水浴式换热器,（如有采暖管道,可 考虑连接采暖管道进行加热）。4BOG 处理设备瓶组站BOG加热器采用空温式，设计流量为50Nm3/h,设 计压力为1.6MPa。5. EAG处理设备安全排放的低温气体不容易扩散,需对气体进行加热达到小 于空气密度。瓶组站设 50Nm3/h 空温式加热器一台,设计压力 为 1.6MPa

11、。6. 调压设备 气化后的天然气,经调压后进入管道,调压采用单路加旁通型式。通过最大流量为 1500Nm3/h。7. 计量设备 计量设备选用一台涡轮流量计,为保证计量的准确性,加装温压补偿仪,并具备通讯模块。8. 加臭设备天然气应用采用自动加臭机，滴入量控制在1520mg/m3。9加药设备采用自动加药机，通过单片机依据流量信号进行定量加药。2.9 方案建议 本方案建议采用撬装站技术，即将气化，加热，调压，计量， 加臭部分成撬。采用撬装化模块化的设备进行成套，此种技术、 设计、设备较传统厂站设计、采购、安装方式有很大不同，有以 下显著特点：a集成度高：撬装装置的集约性决定了此类产品设计和生 产须

12、充分利用有限的空间去达到最佳的配置效果，因此撬装装置 结构紧凑，比传统的安装方式可减少占地。b可靠性高：撬装设备的生产、组装在工厂内完成，相对 于现场来说组装环境情况良好；可以充分利用设备制造商工厂的 先进生产设备；可以充分利用设备制造商工厂内的先进的检测设 备。c节约投资：撬装化的生产方式使LNG站的批量化生产成 为了可能，批量化生产将大大降低撬装设备的成本，包括组成设 备的购置成本、材料使用量的节约成本、安装成本，为最终的用 户节约了投资。同时撬装化的安装方式，大大节省了安装费用。d缩短建设周期:撬装设备将使现场的安装量减少到最小， 大大缩短了项目建设周期。安装周期可较少约一半时间。e安装简便：撬装瓶组站的系统化设计将使各撬装设备模块的现场安装和组对极为简便。f操作简便：撬装设备的设计、生产的可控制性，可充分简化其操作程序。有利于运营中的安全生产。g.拆卸移动方便：模块化设计，便于整体搬迁转移。