天然气调压站课件.ppt
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1、天然气调压站发电部 申茂斌天然气的基本知识天然气的基本知识n n天然气主要由气态烃组成,无色无味,其主要成天然气主要由气态烃组成,无色无味,其主要成份为甲烷,还包括少量的比甲烷稍高的烷烃,同份为甲烷,还包括少量的比甲烷稍高的烷烃,同时还会含有一些其他的非烃类如:二氧化碳时还会含有一些其他的非烃类如:二氧化碳.氮氮.硫化氢硫化氢.氢氢.水蒸汽等。不同的气田,其天然气的水蒸汽等。不同的气田,其天然气的特性也会有一定的差别特性也会有一定的差别.经净化后的天然气几乎经净化后的天然气几乎不含硫,是一种清洁高效能源,有利于环境保护不含硫,是一种清洁高效能源,有利于环境保护.在常温常压下在常温常压下,天然气
2、比空气略轻,在封闭空间内,天然气比空气略轻,在封闭空间内,天然气与空气混合后易燃、易爆、当空气中的天天然气与空气混合后易燃、易爆、当空气中的天然气浓度达到然气浓度达到5-155-15时,遇到明火就会爆炸,因时,遇到明火就会爆炸,因而一定要防止泄漏。而一定要防止泄漏。东海天然气的组成东海天然气的组成 甲烷甲烷CH4:92.168%Mol CH4:92.168%Mol 乙烷乙烷C2H6:3.759%MolC2H6:3.759%Mol 丙烷丙烷C3H8:0.281%MolC3H8:0.281%Mol 丁烷及以上丁烷及以上C4H8+:0.27%MolC4H8+:0.27%Mol N2:2.379%Mo
3、l N2:2.379%Mol CO2:1.143%Mol CO2:1.143%Mol 密度密度 :0.73674 kg/m3:0.73674 kg/m3 天然气调压站(管制区域)安全 n n危险区域的划分危险区域的划分 目前我国国内尚无燃机电厂危险区域的划分标准,目前我国国内尚无燃机电厂危险区域的划分标准,IEC79210IEC79210将危险区域划分为三类将危险区域划分为三类:0:0区、区、1 1区、区、2 2区,排放等级定义为连续排放、主要排放和次要区,排放等级定义为连续排放、主要排放和次要排放排放3 3个等级,危险区域的划分与危险品的排放频个等级,危险区域的划分与危险品的排放频率、排放持
4、续时间、排放量、排放浓度、排放流率、排放持续时间、排放量、排放浓度、排放流速、通风条件等有关速、通风条件等有关.在燃气电厂内,天然气主要在燃气电厂内,天然气主要泄漏点在天然气管道系统的法兰连接处,根据泄漏点在天然气管道系统的法兰连接处,根据IEC79210IEC79210标准属于有次要排放源,因此燃气电标准属于有次要排放源,因此燃气电厂内的爆炸与火灾危险区域属于厂内的爆炸与火灾危险区域属于2 2区。区。火源的预防火源的预防 火种包括火花和热源(火种包括火花和热源(490490或更高),有多种),有多种不同的产生途径不同的产生途径火花产生的火种火花产生的火种n n各种电器和电子设备各种电器和电子
5、设备n n铁与铝的敲击铁与铝的敲击n n离子放电离子放电n n烧焊中的电弧烧焊中的电弧n n烧焊烧焊n n机械摩擦如磨钻机械摩擦如磨钻 刮擦和除锈刮擦和除锈n n引擎排气引擎排气n n静电静电热源产生的火种热源产生的火种n n热表面热表面 如锅炉壁如锅炉壁 燃气轮机外壳和引擎外壳燃气轮机外壳和引擎外壳n n明火明火n n过热的电器设备过热的电器设备n n摩擦生热摩擦生热n n热引擎排气热引擎排气n n压缩压缩n n热力工作热力工作烧焊和火焰切割烧焊和火焰切割n n锡焊和铜焊锡焊和铜焊 在天然气管制区域和危险气体区域内进行会产生在天然气管制区域和危险气体区域内进行会产生火花的工作火花的工作,必须
6、待易燃气体系统已被隔离并且必须待易燃气体系统已被隔离并且已经过惰性气体已经过惰性气体(如氮气或二氧化碳如氮气或二氧化碳)吹扫和置吹扫和置换后方可进行换后方可进行.防爆工具和电器设备的使用防爆工具和电器设备的使用n n防爆工具防爆工具 轻便手提工具轻便手提工具.动力工具动力工具 和电器设备这些日常工具和电器设备这些日常工具,在正常操作下或在错误使在正常操作下或在错误使 用时均有可能成为火种用时均有可能成为火种.以黄铜或其他特别物料以黄铜或其他特别物料 制成的手提工具制成的手提工具,即使碰即使碰 击钢制机件也不会产生击钢制机件也不会产生 火花火花,这些工具通常称之这些工具通常称之 为防爆工具为防爆
7、工具.n n防爆电器设备防爆电器设备 按照国际标准经过特别设计按照国际标准经过特别设计.建造及安装,适合建造及安装,适合在有爆炸危险的环境中使用,这类设备一般称为在有爆炸危险的环境中使用,这类设备一般称为防爆电器设备防爆电器设备.如需使用其他工具和电器设备如需使用其他工具和电器设备,必须在负责人员必须在负责人员监督和符合安全措施下小心进行监督和符合安全措施下小心进行.n n正确使用可燃气体报警器正确使用可燃气体报警器n n进入天然气管制区域和危险气体区域的的人员进入天然气管制区域和危险气体区域的的人员,必必须携带手提防爆个人气体监测器须携带手提防爆个人气体监测器个人气体检测器显示值在爆炸下限数
8、值的个人气体检测器显示值在爆炸下限数值的1010或或更高时,不允许进入调压站。更高时,不允许进入调压站。系统简介系统简介调压站总貌调压站总貌调压站的组成调压站的组成n n本调压站的设计是为两套PG9351FA型联合循环燃气机组供天然气,整站由下列四个部分组成:1 入口部分(绝缘接头 流量计 ESD)2 过滤/分离部分(过滤器 储液罐)3 调压部分(SSV 监控调压器 工作调压器)4 辅助锅炉部分(加热 压力调节部分)调压站的功能n n事故情况下的安全隔离事故情况下的安全隔离.n n进一步的过滤分离进一步的过滤分离.n n通过两套独立的调压装置为两台燃机提供符合稳通过两套独立的调压装置为两台燃机
9、提供符合稳定燃烧要求压力的天然气定燃烧要求压力的天然气.n n一套独立的二级调压器为辅助锅炉提供符合其燃一套独立的二级调压器为辅助锅炉提供符合其燃烧器要求压力的天然气。烧器要求压力的天然气。n n调整后的天然气压力调整后的天然气压力 :3.283.283.63Mpa3.63Mpa,调压,调压站进口天然气压力:约站进口天然气压力:约4.0MPa 4.0MPa (5.0MPa5.0MPa高报,高报,3.85MPa3.85MPa低报。)低报。)入口部分入口部分 流量计流量计总管流量:总管流量:150,000 Nm3/h 150,000 Nm3/h(2 54.3(2 54.3 t/ht/h)紧急关断阀
10、紧急关断阀ESD 超压超压.紧急情况或火灾时紧急关断,确保整个供气系统乃紧急情况或火灾时紧急关断,确保整个供气系统乃 至整个电厂的安全至整个电厂的安全 气动执行机构,弹簧返回型气动执行机构,弹簧返回型 调压站入口和辅助锅炉之路各一个调压站入口和辅助锅炉之路各一个 八个气体泄漏探测器(八取三)八个气体泄漏探测器(八取三)过滤/分离部分过滤器n n立式双联立式双联n n两个腔室(两级过滤分离)第一级为两个腔室(两级过滤分离)第一级为 挡板分离较大的固体颗粒,第二级为挡板分离较大的固体颗粒,第二级为 凝聚式滤芯过滤液滴及更微小的颗粒。凝聚式滤芯过滤液滴及更微小的颗粒。n n每个腔室均有独立的液位信号
11、及相应每个腔室均有独立的液位信号及相应 的自动排液阀,由的自动排液阀,由PLCPLC控制控制 ,同时液,同时液 位信号接入位信号接入DCSDCS,高低液位报警,高低液位报警n n高压差报警(高压差报警(0.055MPa0.055MPa)接入)接入DCSDCSn n自动放散阀:设定值自动放散阀:设定值4.24.2 MPaMPa.过滤器的切换n n当过滤器的前后压差达到当过滤器的前后压差达到0.055MPa0.055MPa时,就应更换滤网。时,就应更换滤网。n n操作步骤:操作步骤:1 1 检查备用过滤器系统各阀门检查备用过滤器系统各阀门.仪表是否处于待运行状态仪表是否处于待运行状态 2 2 检查
12、完毕确保无误后,将备用过滤器进口处的旁路小球检查完毕确保无误后,将备用过滤器进口处的旁路小球 阀缓慢打开至全开状态,将该旁路截止阀缓慢打开,向过阀缓慢打开至全开状态,将该旁路截止阀缓慢打开,向过滤器充压滤器充压 3 3 当压力不再上升时,缓慢开启过滤器入口球阀,关闭旁当压力不再上升时,缓慢开启过滤器入口球阀,关闭旁路球阀和截止阀,然后缓慢打开该过滤器的出口球阀路球阀和截止阀,然后缓慢打开该过滤器的出口球阀 4 4 完成上述步骤后,关闭另一台过滤器的进出口球阀完成上述步骤后,关闭另一台过滤器的进出口球阀 5 5打开欲更换过滤器的手动放空阀,将过滤器内的天然气放打开欲更换过滤器的手动放空阀,将过滤
13、器内的天然气放散至常压,然后进行氮气置换,再打开过滤器顶部法兰盖,散至常压,然后进行氮气置换,再打开过滤器顶部法兰盖,进行更换滤芯。进行更换滤芯。储液罐n n储液罐用来收集过滤器排放出储液罐用来收集过滤器排放出 来的冷凝物,磁浮子液位计指来的冷凝物,磁浮子液位计指 示储罐内液体的高度。示储罐内液体的高度。冷凝物会污染水,烃类和土壤,冷凝物会污染水,烃类和土壤,因而绝对不能排放到于水或污因而绝对不能排放到于水或污 水排水系统中。水排水系统中。调压部分快速关断阀SSV 与调压器后压力信号连锁与调压器后压力信号连锁 超压或欠压情况下快速、完超压或欠压情况下快速、完 全切断全切断 设定值设定值3.90
14、MPa3.90MPa(工作线路)(工作线路)3.95MPa3.95MPa(备用线路)(备用线路)SSV的工作原理n nPo Po 调压器出口压力调压器出口压力n nD D 压力传送器压力传送器n nC C 膜片膜片n nV1.V2 V1.V2 压缩弹簧(设定压力)压缩弹簧(设定压力)n nH H 控制杆控制杆n n01 01 枢轴枢轴n nN N 销钉销钉n nP P 平衡杆平衡杆n n02 02 枢轴枢轴n nM M 开关手柄开关手柄n nK K 开关开关n nL L 杆杆n nH2 H2 二级杆二级杆n nR R 手柄手柄n nS S 阀阀n nA A 复位按钮复位按钮SSV复位操作n n
15、故障已排除故障已排除n n压力保持在超压和欠压之间的正常值压力保持在超压和欠压之间的正常值n n出口处无泄漏,利用旁通阀使阀的前后压力平衡出口处无泄漏,利用旁通阀使阀的前后压力平衡n n压下手柄压下手柄R R,然后将手柄顺时针旋转,然后将手柄顺时针旋转n n阀杆阀杆L L到达其最高位置时,按下复位按钮到达其最高位置时,按下复位按钮A A,使开,使开关杆关杆MM被平衡杆被平衡杆P P卡住卡住n n再将手柄再将手柄R R慢慢向回旋转,此时开关杆慢慢向回旋转,此时开关杆MM已被平衡已被平衡杆卡住。杆卡住。n n放开手柄放开手柄R,R,手柄可以自由转动。手柄可以自由转动。n n我阿发发嘎嘎嘎嘎嘎SSV
16、的停运n n慢慢关闭调压线的进口阀n n然后慢慢关闭出口阀n n手动打开出口处的放散阀泄压n n压力达到欠压设定值时,关闭SSVn n打开SSV旁路阀,对前面管路进行泄压n n管道完全泄压后,则可进行维修工作SSV常见故障及处理n n超(欠)压时,开关装置不动作或错误动作。超(欠)压时,开关装置不动作或错误动作。产生的原因:产生的原因:1 1 在设定值的平均值时,手柄在设定值的平均值时,手柄HH不在水平位置。不在水平位置。2 2 高(低)压弹簧设定不准确高(低)压弹簧设定不准确 处理的方法:处理的方法:1 1 重新调整和校验设定值重新调整和校验设定值 2 2 将手柄将手柄HH放在水平位置放在水
17、平位置n n在没有达到低限动作压力时转换器不动作。在没有达到低限动作压力时转换器不动作。产生的原因:压力传送器的膜片破裂产生的原因:压力传送器的膜片破裂 处理的方法:检查压力传送器中的膜片,必要时更换膜片处理的方法:检查压力传送器中的膜片,必要时更换膜片n n阀不能开启。阀不能开启。产生的原因:阀的上下游压力不平衡产生的原因:阀的上下游压力不平衡 处理等方法:用旁通管路平衡压力处理等方法:用旁通管路平衡压力n n开关与复位机构不能复位开关与复位机构不能复位 产生的原因:连杆产生的原因:连杆HH不水平,开关销不水平,开关销MM不能被卡住不能被卡住 处理的方法:检查压力传送器中压力是低于高限还是高
18、于高限,必要时调整处理的方法:检查压力传送器中压力是低于高限还是高于高限,必要时调整杆杆HH到水平状态到水平状态n n阀关闭后,出口压力继续上升阀关闭后,出口压力继续上升 产生的原因:压力传送器密封泄漏产生的原因:压力传送器密封泄漏 处理的方法:检查密封圈和阀座,必要时更换处理的方法:检查密封圈和阀座,必要时更换调压阀n n主主.备各两路调压线,各自独立备各两路调压线,各自独立 每路上有一个监控调压器和一每路上有一个监控调压器和一 个工作调压器个工作调压器n n型式为指挥器控制型调压器。型式为指挥器控制型调压器。n n具有良好的稳定性和高速的反具有良好的稳定性和高速的反 应能力应能力n n根据
19、燃机入口处压力(主)和根据燃机入口处压力(主)和 调压器出口压力(辅)变化综调压器出口压力(辅)变化综 合控制,由合控制,由PLCPLC来实现来实现n n流量为流量为75000 Nm3/h75000 Nm3/hn n调压精度调压精度11n n调节范围调节范围1 1100 100 n n出口压力出口压力3.283.283.63Mpa3.63Mpa调压阀的工作原理 1 1 调节螺钉调节螺钉2 2 指挥器指挥器2 2级调压器弹簧级调压器弹簧3 3 指挥器指挥器2 2级调压器皮膜级调压器皮膜4 4 指挥器指挥器2 2级调压器指挥级调压器指挥 器阀芯器阀芯5 5 稳定器压力稳定器压力6 6 指挥器指挥器
20、1 1级调节阀芯级调节阀芯7 7 调压器控制腔调压器控制腔8 8 调压器皮膜调压器皮膜9 9 调压器弹簧调压器弹簧1010调压器阀芯调压器阀芯调压线路的工作原理n n正常运行时,调压工作由工作调压器来完成,工作调压器为自力式调正常运行时,调压工作由工作调压器来完成,工作调压器为自力式调压器,它通过一个叫做指挥器的装置来实现,指挥器感应调压阀的入压器,它通过一个叫做指挥器的装置来实现,指挥器感应调压阀的入口压力和出口压力,并通过其内部的特殊结构设计,将调压器的阀杆口压力和出口压力,并通过其内部的特殊结构设计,将调压器的阀杆稳定在一个固定的位置,这样当流量一定时,调压阀的前后压降就不稳定在一个固定
21、的位置,这样当流量一定时,调压阀的前后压降就不会发生变化,调压器的出口压力也就不会发生变化,达到调压的目的;会发生变化,调压器的出口压力也就不会发生变化,达到调压的目的;在运行时,指挥器的设定压力应是一个定值,当指挥器感应到调压器在运行时,指挥器的设定压力应是一个定值,当指挥器感应到调压器的出口压力变化时,指挥器与调压器的膜片处相互配合,使调压器重的出口压力变化时,指挥器与调压器的膜片处相互配合,使调压器重新达到一个新的平衡。新达到一个新的平衡。n n为了能更精确地控制燃机之前的压力稳定,我们这套系统采用为了能更精确地控制燃机之前的压力稳定,我们这套系统采用PLCPLC控控制:制:PLCPLC
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