浸没燃烧式气化器(SCV)的安装和质量控制_李春奇.pdf
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1、 化学工程与装备 2023 年 第 2 期 202 Chemical Engineering&Equipment 2023 年 2 月 浸没燃烧式气化器(SCV)的安装和质量控制 浸没燃烧式气化器(SCV)的安装和质量控制 李春奇1,王国瑞2,马慧超2,高 辉3(1中国石油化工股份有限公司天然气分公司,北京 100029;2中石化天津液化天然气有限责任公司,天津 300047;3江苏中圣高科技产业有限公司,江苏 南京 210009)摘 要:摘 要:浸没燃烧式气化器(SCV,Submerged Combustion Vaporizer)是液化天然气(LNG)接收站的关键设备之一。近年来,由于安装
2、问题导致 SCV 设备运行故障时有发生,给 LNG 接收站带了运行风险和安全隐患。本文基于国内某 LNG 接收站 SCV 设备,对 SCV 的安装工序进行较为详细的说明,并对 SCV 的关键设备、仪表、控制系统的安装质量进行检测,控制 SCV 的安装质量,为同类设备的安装和检测提供了借鉴和参考。关键词:关键词:浸没燃烧器气化器;安装;质量控制 液化天然气(Liquified Natural Gas,简称LNG),主要成分是甲烷,公认的清洁能源。无色、无味、无毒且无腐蚀性,其体积约为同量气态天然气体积的 1/600,液化天然气的密度仅为水的 45%左右。LNG在接收站LNG加压后送气化器气化,利
3、用天然气管道输送到用户1。当冬季海水温度较低时用浸没燃烧式气化器(SCV)作为 LNG 接收站基本负荷气化器,以天然气为燃料通过加热水浴来气化 LNG,平时主要用作备用和调峰2。SCV 不受海水大气温度的影响,具有启动及调节负荷迅速、运行可靠、不受气温等因素影响的优点,可快速点火启动,并且能在较宽的负荷范围内快速调节,适合于应急调峰和冬季保供使用,是 LNG 接收站冬季应急调峰的关键设备3-4。SCV的安装质量问题会影响SCV正常运行,给LNG接收站造成较大经济损失和安全隐患。本文以国内某LNG接收站的国产SCV为例,总结SCV安装程序和方案,并对安装的质量控制,确保SCV能够按时按质的安装并
4、调试投用,同样适用于进口SCV的安装和质量控制。1 SCV 的原理和结构 1 SCV 的原理和结构 1.1 SCV 的工作原理 图 1 SCV 工作原理图 图 1 SCV 工作原理图 SCV 气化器包括换热组件,水浴池,燃烧系统,助燃系统、控制系统、冷却水系统、注水系统、CEMS 及 PLC 控制系统组成,工作原理如图 1 所示。液化天然气管束置于水浴池液位以下,一个或几个燃烧器将燃料天然气送入炉膛内燃烧,燃烧后生产的烟气经过分布器直接排入水浴池中。高温烟气与水浴池中的水产生传热,水被加热至一定的温度。加热后的水通过管束与管内的液化天然气换热,管内的液化天然气被加热气化并过热到要求的外输温度,
5、通常在 1以上。1.2 主要结构 1.2.1 换热组件 换热组件由换热管束和堰流箱组成。天然气管束主要采用超低碳奥氏体不锈钢换热管(S30408)弯制。LNG 管束位于堰流箱内,堰流箱主要是用来控制天然气管束周边的水在被烟气加热或鼓动时产生上升流动时,堰流箱内被加热后的水能在密度差(升力)的作用下与堰流箱外的水形成自然对流循环回路,促使加热后的水能与天然气管束均匀换热。堰流箱主要由不锈钢板材与型材构成。1.2.2 燃烧系统 燃烧系统主要由燃烧室、燃烧器、燃气阀撬、烟气分布器组成。燃烧室(炉膛)整个部件以钢板卷制。燃烧室上部除了装有燃烧器外,还有给风蜗壳。燃烧室中上部筒体带有绝热层,能有效防止筒
6、体过热。燃烧室下部焊有烟气总管,烟气总管平均焊有若干带有喷嘴的烟气分布器。燃烧器是 SCV 气化器中用于提供热量的关键设备。燃烧器燃料天然气与助燃空气采用自动比例调节控制,燃料在燃烧过程中更加充分。1.2.3 助燃系统 助燃系统主要由风机(含风机隔音罩)及其管路组成。1.2.4 冷却水系统 冷却水系统主要由冷却水泵及其管路组成。DOI:10.19566/35-1285/tq.2023.02.071 李春奇:浸没燃烧式气化器(SCV)的安装和质量控制 203 1.2.5 烟气在线监测系统(CEMS)CEMS 主要由烟气分析仪、采样分析系统和分析小屋组成。烟气分析仪位于分析小屋内,分析小屋内的安装
7、一般由供货商在车间内组装完毕。1.2.6 控制系统 SCV 一键启停,燃烧控制系统集成到 PLC 内。主要包括现场控制盘和机柜。2 SCV 的安装内容 2 SCV 的安装内容 2.1 SCV 的安装工序 SCV安装的工序一般如下:2.2 SCV 的安装方案(1)水池检查 确保水池内部及二次灌浆坑内已彻底清洁。检查水池内表面是否已涂上涂层,并检查其是否有损坏以及是否均匀等。(2)燃烧室 使用燃烧室盖板上的提吊点,将燃烧室吊装至水池内的相应位置处。将所有地脚螺栓固定在燃烧室支柱脚上。将地脚螺栓安装在灌浆坑中。使燃烧室支柱脚与水池标记处对齐。(3)换热组件 一般情况下,气化器的换热管束、堰流箱与烟气
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