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大型液化石油氣氣化站運行管理模式的探討
大型液化石油氣氣化站運行管理模式的探討 一、概況 深圳市從一九八二年開始，借鑒和移植香港地區(qū)小區(qū)氣化的經(jīng)驗，采用了投資省、見效快的城市氣化途徑一—液化石油氣小區(qū)中央氣化管道供氣方式，以適應深圳這個現(xiàn)代化城市的建設(shè)需求，在《全面規(guī)劃，分區(qū)建設(shè)，逐步聯(lián)網(wǎng)，逐步實現(xiàn)石油氣供應管道化》的方針指引下，十多年來已先后建成了羅湖、濱河、木頭龍、百花、東樂、蓮花、金湖、羅芳、南油等十多個中央氣化站，為特區(qū)內(nèi)30多萬居民和公福用戶提供著優(yōu)質(zhì)的氣源。隨著深圳燃氣管網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展，相對獨立的小區(qū)氣化站逐步聯(lián)網(wǎng)運行，1998年大型液化石油氣氣化站羅芳氣化站投產(chǎn)后，十多個中央氣化站先后退出運行，深圳市管道燃氣事業(yè)進入了一個新時代—大燃氣聯(lián)網(wǎng)供氣時代。 二、羅芳氣站簡介 羅芳氣化站是目前國內(nèi)規(guī)模最大、自動化程度最高的液化石油氣氣化站，該站的設(shè)計采用了花園式氣化站的新概念，羅芳氣站原設(shè)計供氣能力為20萬戶，根據(jù)目前的運行狀況，我們認為該站的供氣能力可達到50萬戶左右，該站共由以下七個部分組成： 1、罐區(qū)：羅芳氣站罐區(qū)采用六個100立方米地下罐儲存液化石油氣，最大儲氣能力為285噸； 2、卸車臺：有四個卸車位，可同時對四部氣槽車進行卸氣； 3、壓縮機房：配有兩臺美國產(chǎn)CORKEN--69l壓縮機； 4、氣化爐區(qū)：配有四臺美國產(chǎn)RANSoME ID--2500明火水浴式氣化爐，單臺氣化能力為4.8噸／小時； 5、配電區(qū)： 由市電和自備電兩部分組成，自備發(fā)電機容量為90千伏安； 6、消防區(qū)： 由一個600立方米的消防水池和兩臺流量為100立方米／小時的消防水泵組成； 7、控制中心：是羅芳氣站的核心部位，羅芳氣站采用現(xiàn)代化的計算機監(jiān)控系統(tǒng)對整個氣站運行操作進行控制，站內(nèi)每個重要工藝參數(shù)都通過二次儀表傳送到控制主機上，坐在控制主機前就能觀測到氣站運行情況，并且能夠通過主機控制儲罐上的閥門、壓縮機、氣化爐，該系統(tǒng)具有強大的預警功能，氣站運行時任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)細小偏差，主機就會報警，并自動切換到報警畫面，氣站工作人員可根據(jù)報警畫面的提示采取相應的措施對出現(xiàn)的問題進行處理。羅芳氣站的自動化程度非常高，除了卸氣時需要人工駁接膠管及開起槽車上的閥門外，其他的任何運行操作都由計算機來完成，卸氣時計算機會自動判斷各儲罐液位的高低，然后選擇其中液位最低的罐，自動打開該罐的進液閥，進行卸氣，當進液罐的液位達到85％時，進液閥會自動關(guān)閉，再選第二個液位最低的罐進行卸氣；供氣時計算機會首先選擇液位最高的罐進行供氣，當供氣罐的液位降到5％時，出液閻自動關(guān)閉，然后再選第二個液位最高罐進行供氣。羅芳氣站計算機監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠控制氣站的供氣運行，還能夠自動記錄氣站運行工藝參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)，如各個儲罐每小時的液位、壓力等，甚至能夠自動統(tǒng)計每小時、每天、每月、每年的供氣量．由于羅芳氣化站自動化程度高，所要求的工作人員也很少，我們只為該站配備了八名工作人員，從而大大降低了運行費用。羅芳氣站的所有運行數(shù)據(jù)都通過公司的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)傳送到公司的主服務器，公司各級領(lǐng)導都可在各自的辦公室的電腦里調(diào)閱。 三、羅芳氣站的運行管理 盡管羅芳氣站設(shè)計最優(yōu)化，選用了最好設(shè)備，但在投產(chǎn)初期我們還是遇到不少難題，通過一段時間的摸索，我們采取有效措事一一克服了該氣站運行中出現(xiàn)的問題，并摸索到一些新的管理經(jīng)驗。 l、氣化爐負荷不均 羅芳氣站原設(shè)計是一臺氣化爐出口配一個調(diào)壓器，這種設(shè)計是不能滿足任何氣化站運行需要的，因為幾個調(diào)壓器出口壓力很難調(diào)到一致，總是會出現(xiàn)某個調(diào)壓器出氣量大，另幾個調(diào)壓器出氣量小，這樣一來會造成有的氣化爐超量供氣，有的氣化爐供氣負荷小，幾臺氣化爐供氣不均衡現(xiàn)象，導致氣化效果差、設(shè)備易損的局面，為此我們采用一根平衡管將幾個調(diào)壓器連接起來，解決了氣化爐供氣不均衡問題。因為不論幾個調(diào)壓器如何工作，都會通過平衡管將負荷平均分配給供氣的氣化爐。 2、氣化爐燃燒器氣源問題 明入水浴式氣化爐加熱燃燒器的氣源大多來自氣化爐的氣相出口，理論上液相的石油氣在經(jīng)過氣化爐熱交換吸熱后都被氣化，但液化石油氣中或多或少的合有一些難以氣化的組份，這些未被氣化的組份經(jīng)燃燒管到氣化爐加熱燃燒器后，堵塞燃燒控制閥使之不能正常工作，影響正常供氣。為了保障氣化爐正常工作，必須每半個月停爐清洗燃燒控制閥一次，對此我們從儲罐氣相管連接一條管到氣化爐的，通過儲罐的自然氣化給氣化爐提供加熱燃燒用氣，由于自然氣化的石油氣相對純凈，氣化爐燃燒控制閥不再出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。 3、避雷系統(tǒng)的改善 由于羅芳氣站運行采用了計算機進行監(jiān)控，氣站現(xiàn)場安裝了許多二次儀表，而原設(shè)計的避雷系統(tǒng)過于簡單，只在罐區(qū)設(shè)置了兩根l 2米高的避雷針，遠遠不能滿足該站防雷擊的需要，結(jié)果在該站投入運行后的第一個雷雨季節(jié)，該站就損壞了五個壓力變送器、四個液位變送器、兩個流量計，損失達20余萬元。后來我們請廣東省防雷中心幫助重新設(shè)計、安裝避雷系統(tǒng)，經(jīng)過現(xiàn)場勘察和計算，重新設(shè)了三根32米高的避雷針，并從電源開始到現(xiàn)場儀表接線金都安裝了防雷單元，此后羅芳氣站的電子設(shè)備再也沒有受到雷擊的破壞了。 4、地下儲罐壓力的控制 羅芳氣站采用地下儲罐來儲存液化石油氣，由于陽光不能直接照射到地下罐，罐的表溫基本上保持在攝氏20度左右，罐內(nèi)石油氣的飽和蒸氣壓都在0．5MPa以下，在大型液化石油氣氣化站中，地下儲罐內(nèi)的壓力容易得到控制，控制罐內(nèi)的壓力對氣化站的安全運行及緊急事故處理是非常重要的。我們是通過以下方法來控制地下罐的壓力的： (1)、通過自然氣化的方式來控制儲罐壓力 羅芳氣站由于配備的是明火水浴式氣化爐，每臺爐每小時加熱燃燒需燃氣30多公斤，這些燃氣都來自儲罐的自然氣化，因此儲罐運行壓力可得到調(diào)整，我們一般都將儲罐的壓力控制在0．5MPa以下，當儲罐液位降到5％時，我們將儲罐壓力調(diào)到0．2MPa以內(nèi)，當液化氣槽車進站卸車時，不用開起站內(nèi)的壓縮機或泵，利用氣槽(滿載的氣槽壓力多在0．5MPa以上)和地下罐之間的壓差一小時內(nèi)可將10噸的氣槽卸車完畢，僅此一項就可節(jié)約運行費用10萬／年。由于控制了地下罐的壓力，站內(nèi)所有供氣工藝系統(tǒng)的壓力都得到了控制，所有動、靜密封點都不易發(fā)生泄漏，羅芳氣站因此被創(chuàng)建成“無泄漏站”。 (2)、通過地下管網(wǎng)緊急卸壓 當?shù)叵聝薜谝坏篱y門出現(xiàn)大量泄漏時，能夠迅速地將泄漏罐內(nèi)的壓力降到0．1MPa左右對事故的處理是非常有幫助的，西安市煤氣大爆炸就是因為沒有處理好這個問題引發(fā)的。如何處理地下罐第一道閥門的泄漏呢，我們的做法是首先關(guān)閉氣化爐及所有罐的進出口閥門，然后打開事故罐的氣相閥門，再將自然氣化調(diào)壓器出口壓力調(diào)至管網(wǎng)運行壓力的一倍，以便快速地將事故罐內(nèi)的氣相排散到地下管網(wǎng)。我們曾做過幾次緊急放散試驗，結(jié)果在20分鐘內(nèi)通過上述方法可將地下罐壓力從0．5Mpa降到0．15Mpa。由于被放散的地下罐在短時間內(nèi)快速自然氣化，且又無法從外界吸收到足夠的熱量來維持繼續(xù)氣化，因此在緊急放散的過程中，被放散的地下罐外表會結(jié)冰(或結(jié)霜)，當罐壓降到0．15Mpa并停止放散后，由于冷凍作用該罐的低壓會維持2—3個小時，我們可利用這寶貴的幾個小時采用注水或封堵法控制泄漏，同時對泄漏點進行處理。 5、氣化爐的選型 羅芳氣站氣化爐選用的是美國產(chǎn)RANSOME ID—2500明火水浴式氣化爐，這種爐結(jié)構(gòu)緊湊、站地面積小、熱效率高達75％，每噸石油氣氣化成本僅為8公斤LPG，是我們所用過的氣化器中運行成本最低的，此外這種氣化爐自動控制程度較高，預警功能強大，能夠防止各類意外事故的發(fā)生，且能自動記錄氣化爐的運行歷史，是大型氣化站最為理想的選擇。 四、結(jié)束語 羅芳氣站自98年投產(chǎn)以來，經(jīng)過我們的不斷摸索和精心維護，一直運行穩(wěn)定，“以上只是我們對大型液化石油氣氣化站運行管理的一些實踐經(jīng)驗和體會，僅供同行參考，不對之處敬請各位專家指正。
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