燃气输配_彭世尼_第十一章燃气的储存.

第十一章燃气的储存储气概述城市燃气在供应过程中，由于生产量和用气量在时间上存在着极大的不平衡性，因此必须将低谷供气时多余的燃气储存起来，高峰供气时压送出去，以补偿燃气消耗量之不足。燃气储存的形式有：储气柜储存，管道储存，管束储存，地下储存，液化储存等。第一节储气罐(柜)第二节管道储气第三节管束储气第四节地下储气第五节液化储气第六节燃气储配站第一节储气柜（罐）储气柜（罐）的功能：(1)解决燃气生产量和用气量不平衡的矛盾；(2)当发生意外事故，例如停电、设备暂时故障等，保证有一定供气量；(3)混合不同组分的燃气，使燃气性质(成分，热值、燃烧特性等)均匀。(4)对间歇循环制气设备起缓冲、调节、稳压作用。(5)回收高炉煤气及其他可燃、可用废气，节约能源，减少污染。(6)工业炉窑中压燃烧，需加压机加压时，其加压机进口侧设置储气柜稳压及保持一定的安全储存量。储气柜（罐）的分类：按储气压力分类按结构形式分类圆柱形(立式或卧式)球形直立升降式、螺旋升降式按密封方式分类低压储气柜高压储气柜干式湿式(水封)稀油密封，即曼型(MAN型)润滑脂密封，即可隆型(KLONNE型)橡胶夹布帘密封，即威金斯型(WIGGINS型)低压储气柜l．湿式储气柜即水槽—水封式储气柜，分为螺旋升降式和直立升降式两种．(1)螺旋升降式螺旋升降式由水槽、钟罩(单节或多节)、顶架、顶板、水封环、立柱、螺旋导轨(一般与水平成45度角)，导轮、扶梯等组成(见图)。其升降依靠固定在钟罩上的螺旋导轨沿固定在外节钟罩上的挂圈平台(或水槽平台)上的导轮滑动来完成。(2)直立升降式直立升降式基本结构与螺旋升降式相同，其不同之处为导轨设置在立于水槽上的钢结构框架上，导轮设置在每节钟罩的上、下端，导轮沿竖直导轨上下活动而使气柜直立升降。(3)储气压力储气柜升足，柜内压力最大，其值为：Pmax=W/F式中Pmax——储气柜内最大压力(Pa)；W——升足部分的结构自重力(包括水封内水的重量)(N)；F——升起各节钟罩的平均截面积(平方米)。由于受水封高度的限制，多节湿式储气柜的压力一般控制在4000Pa以内。(4)构造与结构简述1)水槽水槽有地下式和地上式两种，地上式又分“满堂水”和环形两种。如下图：地下式如下图：2)导轮与导轨3)立柱4)钟罩侧壁板5)顶环6)顶架与顶板7)水封水封是湿式储气柜的密封机构。由上挂圈和下杯圈组成(见右图)。上挂圈和下杯圈之间形成“U”形水封，达到气密效果。因此正确设计水封的高度是十分重要的。一般情况下，水封高度值为：H=h1+h2／9.8十h3+h4式中H——水封高度(mm)；h1一考虑最大日蒸发量的补偿高度(mm)；h2——储气柜最大储气压力(Pa)；h3——考虑基础不均匀沉陷的影响，一般取h3=100(mm)；h4——安全余量，一般取h4=50(mm)。为防止水封在挂钩和脱钩时“跑气”，应根据各节压力及水封间隔(即右图中A、B、C宽度)，在钟罩各节下杯圈的外围板上开一定数量的不同高度的溢水孔。8)基础2．干式储气柜干式储气柜又称无水储气柜。由于密封方式和结构形式的不同分为三种类型(1)稀油密封干式储气柜[曼(MAN)型]一般由钢制正多边形外壳，活塞，密封机构、底板，柜顶(包括通风换气装置)、密封油循环系统、进出口燃气管道、安全放散管、外部电梯、内部吊笼等组成(见右图)。(2)润滑脂(干油)密封干式储气柜[可隆(KLONEEN)型]与曼型干式储气柜不同之处在于钢制外壳为圆筒形，密封机构由树胶与棉织品制造的密封垫圈、连杆和平衡重组成(见右图)。借助于杠杆原理，平衡重通过压紧杠杆使密封垫圈始终在一定的压力下接触侧板，即使由于地震、风载、温度变化使气柜暂时变形也能充分保证气密性能。为使活塞升降灵活，经润滑脂供应管注入润滑脂。同时也因此使密封性能更好。目前最高储气压力可达12kPa。(3)橡胶夹布帘密封干式储气柜[威金斯(WIGGINS)型]与曼型、可隆型的区别主要是密封机构不同(见图)。威金斯型干式储气柜的密封机构由橡胶夹布帘和套筒式护栏组成。高压储气柜又称定容储气柜，即其几何容积固定不变，靠改变其中燃气压力储存燃气。优质钢材的出现和焊接技术的提高，为建设高压储气柜开拓了广阔的前景。高压储气柜按其形状分为圆筒形和球型两种。1．圆筒形储气柜圆筒形储气柜是两端为碟型、半球型或椭圆型封头的圆筒形容器，按安装方法的不同分为立式和卧式两种。封头设计参见国家标准GB150—89(全国压力容器标准化技术委员会编，钢制压力容器(一)，学苑出版社，1989年11月)，圆筒形储气柜的附属装置有鞍型钢支座、进出气管道；压力表、安全阀、底部冷凝水排水管等。2．球型储气柜一般是由工厂压制成型的球片，试组装后运到现场拼装、焊接而成。焊缝并经退火处理。其附属装置有：进出气管道、底部冷凝水排水管、就地压力表、远传指示仪、防雷静电接地装置、安全阀，人孔、扶梯及走廊平台等。球型柜的支座一般采用赤道正切支座(见图)。2．球型储气柜一般是由工厂压制成型的球片，试组装后运到现场拼装、焊接而成。焊缝并经退火处理。其附属装置有：进出气管道、底部冷凝水排水管、就地压力表、远传指示仪、防雷静电接地装置、安全阀，人孔、扶梯及走廊平台等。球型柜的支座一般采用赤道正切支座(见图)。3．高压储气柜的储气量储气柜的有效储气量Vb=Vc(P-P')Tb/(PaT)(Nm3)各种类型储气柜的优缺点第二节管道储气第三节管束储气第四节地下储气一．利用枯竭油气田储气二．含水多孔地层中的地下储库利用盐矿层建造储气库一．利用枯竭油气田储气二．含水多孔地层中的地下储库三．利用盐矿层建造储气库盐矿层储气库工作流程第五节液化储气一．液化石油气的降温储存二．天然气的液化及液态储存三．液化天然气储存站的安全一．液化石油气的降温储存①直接冷却式降温储存②间接气相冷却式降温储存③间接液相冷却式降温储存二．天然气的液化及液态储存①天然气的液化a)阶式循环(或串级循环)制冷b)混合式(或多组分)制冷c)膨胀法制冷膨胀法所能液化的天然气数量,取决于管网的压力②天然气低温储罐的结构a)内罐(薄膜罐)b)隔热层c)外罐(罐体):冻土壁、钢制壁、钢筋混凝土壁及预应力混凝土壁冻土壁钢制壁钢筋混凝土壁及预应力混凝土壁三、液化天然气储存站的安全一．高压储配站二．低压储配站第六节燃气储配站一．高压储配站二．低压储配站①低压储存中压输送②低压储存，中低压分路输送