混合冷剂压缩机在包头鹿鼎日处理30万方LNG项目中的应用
LNG液化天然气
能源
离心式空气压缩机
中国

液化天然气作为清洁、高效的优质能源和燃料,被广泛应用于工业和民用。在工业上被用于发电、玻璃、陶瓷制造业和石油化工及建材业。为降低二氧化碳和氮氧化合物对于大气的污染,液化天然气也是家庭采暖、汽车燃料的重要能源。

2017年,阿特拉斯·科普柯气体与工艺部结束了对包头鹿鼎天然气工厂的混合冷剂压缩机的安装和调试工作。这台混合冷剂压缩机被安装在包头并已经投入正常运行。

包头鹿鼎是一家日处理30万立方天然气的工厂。采用的是单混和冷剂制冷的工艺流程,适合于中小型液化天然气制冷工艺。在处理LNG的流程中,源源不断的冷剂经过阿特拉斯·科普柯的冷剂压缩机进入冷箱冷却天然气。

混合冷剂的主要成分为甲烷、乙烯、丙烷、及异戊烷等的混合物,分子量依配方的不同,一般大约在30~36 kg/kmole。阿特拉斯·科普柯的混合冷剂压缩机,一般分两段,段间需要冷却,冷却后会有液体冷剂析出,入口压力大约3~3.5bara,出口压力大约30~40bara。

 

节能高效的压缩机解决方案

“电能消耗是液化天然气工厂运营的一项主要成本。通过使用高效的阿特拉斯·科普柯混合制冷压缩机,我们得以减少能耗并节约了更多支出。”包头鹿鼎生产部吕部长说。在包头现场采用的混合冷剂压缩机属于整体齿轮型的透平压缩机,可根据客户的工艺要求,全客制化的工艺压缩机。

为获得极佳的效率,压缩机分为两段(如图示)每段带各自的入口导叶或出口导叶,独立控制各段的流量。两根高速轴带四个叶轮(四级压缩),每段两级,各自运行在效率最佳的转速。极间增加冷却器,以提高压缩机的效率。这是单轴压缩机无法做到的,与单轴压缩机相比可以节省2%-5%的能耗。以一台30万方冷剂压缩机为例,每年可以节约约60万-150万的电费。

 

运行稳定可靠,实现不间断液化天然气供应

对于LNG工厂来说,稳定可靠运行避免意外停机至关重要。“阿特拉斯·科普柯混合冷剂压缩机不仅帮助我们的生产流程高效运行,还帮助我们避免意外停机。”包头鹿鼎生产部吕部长说。

阿特拉斯·科普柯混合冷剂压缩机采用了单级干气密封,以高压工艺气作为密封气,通常由压缩机出口引入;缓冲气则一般使用低压氮气。靠近叶轮的位置有一道迷宫密封,以尽可能减少密封气的引入量。靠近轴承侧则有两道碳环,阻止油雾进入密封,保证压缩机绝对无油压缩。避免油雾污染造成的停机。

凭借于多重冗余的控制系统,全面监控压缩机运行状态,一旦发生异常状态,控制系统会实时报警,并自动开启保护装置。

 

合理紧凑的布置方式

相比于油系统位于压缩机侧面,包头鹿鼎混合冷剂压缩机位于底盘前段,其下方即为油箱;电机在底盘后段,用干式挠性联轴器与压缩机连接。采用单层布置,不论是三十万方或二百万方机组,机组离地最高高度大约两公尺(三十万方机组)或三公尺左右,(二百万方机组)。压缩机的级间气体管道,采用法兰来连接;油冷、油滤及仪表架等附属件安装在底盘边上。这种布置方式的优势是:

- 结构紧凑,降低购置成本

- 单层布置,降低能耗和运行成本

- 安装方便、易于维护保养。

- 无需高位油箱

 

 

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