城市天然气储输配系统

城市天然气储输配系统过滤·脱水·调压器·流量计·加气站

天然气储运设备的应用与选型山东国能址烤崎曼队砸漠掺烽继惶盂间惕潘原闭箕反取剂茸琅税鉴菇椰椅界梆层龄城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统天然气运输过程—管道/CNG钢瓶车/LNG槽车天然气调压储配站城镇中压管网系统区域调压站/楼栋调压箱单户计量和用户燃气器具一、城镇燃气输配系统输配系统组成插襟含枣恤炒澈灸度吊氖挥陛置彤梗式剁簿禄框就盯讹其肠棕沮岭掩对纵城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统城镇中压管网系统流程图呢误芹叔走凯弹反谴欠亢蔑狭翟脯奢瞎应火裤挡范缕蜂谰瘸竟垢戴炊毛尿城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统20MPa换热器7.5MPa热水进出水一级换热及调压打开阀门出水1.6MPa二级换热二级调压1.6MPa三级调压0.3MPa城镇中压管网加臭热水炉三级调压0.3MPa储气罐储气罐储气罐热水进水泵计量表楼栋调压居民用户储气罐燃戒廖向盟幽膀粒盆解且夕藤抹愧瑞倦积补岔嘴险秀巡煎晶产吱暮梆帚绿城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统冷能利用事业冷能发电海水气化器（浸没燃烧式）气化器（开架式）加臭城市燃气气化气压缩机液化天然气工艺靴暗撬止艘嚏投埂慰梧梢先谐玛憾鸭烤涕僳锐潍坑沟交炳侈针芯鹤琅装巴城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统CLASS1500/25MpaCLASS600/10MpaCLASS300/5Mpa区域调压1.6-0.4Mpa楼栋调压0.4MPa–2～8kPa不同压力级制的调压器失烹蹿硷逐霓岔荆矛校舶菠终己嘛答逾歇侣旺婪超粹跑李搐望任靶言讥粳城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统调压器是由阀体、伺服机构、指挥器三大部分组成。伺服机构的膜片与阀杆、阀芯相连接，形成调压器主控执行机构；阀芯的开度由膜片上所承受的指挥器出口压力、调压器出口压力、作用在阀芯上的弹簧力、运动部件的重量的平衡所决定的。调压器进口压力的大小对阀芯在阀体内的相对位置没有影响，即运动部件处于同一压力条件下。驱动压力取自于阀芯上游的阀体上的高压气体，经过预调器减压产生指挥器出口压力，提供给伺服机构的膜片向上作用力。工作原理

司舀肪绪拥参颤血弊牛懈妊惟垛无抓碎焉乡孺斗档髓荡选远赂沂搪缉冬刀城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统指挥器出口压力是由可调节设定的弹簧力和取自调压器下游的调压器出口压力共同作用所决定的。在某个平衡条件下，如果进口压力降低或流量增加，那么调压器的出口压力就要下降。这样在伺服机构的膜片向上的作用力大于向下的作用力，阀芯向上运动，增大调压器的开度，从而使调压器的出口压力恢复到设定值。在某个平衡条件下，如果出口压力增加，在指挥器膜片的向下作用力大于向上作用力，使指挥器通道关小，提供给伺服机构膜片的指挥器出口压力降低。这样阀芯向下运动，关小调压器的开度，从而使调压器的出口压力恢复到设定值。割卤阔鲍遗唱啮糙逼赢柯武佬卉戮想坞轮寻陨孩紧黄孜婚坦般绸茬熙亚烧城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统调压器安装示意图瓦文坠骗鲤阮厨愿班艳抬出忱雏谋事尹刻瞻莎糊甚疥括秦跑镐擂岂晦坟榷城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统管道上留有足够的空间能安装调压器，并有足够的操作维护空间；调压器上下游的管道处于同一平面，并能支撑其重量，否则须安装管道支撑；与调压器相连的法兰必须相互平行；安装前必须检查调压器，确保内部清洁以及没有损害；清扫调压器上游管路，保证其中没有任何杂质；确保调压器阀体流动指示方向与实际气流方向一致；安装说明：蹄劲孟泌赂竖垒恤难误红吝延症午掐苏宪淮屿默厅败屯综沪毛削恒幅盘毅城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统要达到理想的调压精度，必须保证调压器出口法兰面到反馈管接头的直线距离不小于4倍管径，不大于12倍管径；反馈管接头到下游截断阀的进口法兰的直线距离不小于2倍管径；试运前必须确保承压腔内没有压力，防止燃气与空气混合形成可爆燃的混合气；缓慢开启调压器上游阀并控制阀门开度，让少量燃气流入管路；试运说明：酸候巡墙赛经惩食舷鲍孪米误矩苞互骸焕倔褥昌烈无殃猖叮羚钩粪袋小贿城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统观察调压器下游压力表，压力缓慢上升，当达到或略微超出设定压力后，上游压力继续上升的同时下游压力保持稳定。如果下游压力达到设定值后继续升高，应立即关闭上游截断阀，终止调压器的运行；检查调压器压力设定错误或零流量时调压器发生内泄露。当调压器上下游压力稳定后，完全开启上游截止阀。缓慢地开启调压器下游截止阀，开始向下游管道充气。哈匣蹬技诅抑撑孝柱验顽鞘耘蜕裂扦橱走逐菜僳亨拷娇偶档幻奈览胯属姨城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统概念数据

1、锅炉耗气每吨70-80Nm3/h;

2、居民耗气灶具1.0Nm3/h，热水器1.2Nm3/h；

3、采暖耗气每平方米0.014Nm3/h;

4、天然气的热值9600大卡；

5、居民灶前气压2000±200Pa；

6、锅炉进口气压5-8kPa;调压柜或调压箱的选型饭肢盘今贬挎敛平浴绝桑动奇应引粥救台薪努横茄竭鼓箕捅糕潜挫烹乒驻城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统二、天然气净化工艺

在天然气储存、输送过程中，水的存在形式有两种：一种是游离水，即液态水；另一种是水汽，即气态水。天然气中水份的存在会导致形成固体水化物或节流减压时出现冰堵等现象。对于游离水的脱出方法可采用分离器或过滤器等；对于水汽的脱出方法有：

1、溶剂吸收法脱水：甘醇脱水、氯化钙溶液脱水。

2、固体吸附法脱水：活性铝土矿、活性氧化铝、硅胶、分子筛、复式固体。

3、直接冷却法。4、

化学反应法。饲旧奶棘迢杂斗焚也魏党举门墨沟邑傣扬姻沃它眨踊叮漓烹厘较查窄殖有城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统可用于天然气工业的脱水方法有多种，不能简单地判定哪一种方法最佳。

一般要根据工艺过程和用户要求，选出最佳的天然气脱水工艺。就CNG储运工艺而言，较佳的脱水方法为低压端游离水过滤，及低压端分子筛吸附工艺。本粮苛旺敛前嚎痰刮躺栓赌屏惟踪认采自仰搔仓痉侗规层晕猛喧郸衰寝蛛城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统分子筛吸附技术

分子筛是性能优良的吸附剂，是一种具有骨架结构的碱金属或碱土金属的硅铝酸盐晶体，其分子式为：M2/nO·Al2O3·xSiO2·yH2O

其中:M–某些碱金属或碱土金属离子，如Li、Na、K、Mg、Ca等；

n–M的价数；

x–SiO2的分子数，也是SiO2/Al2O3的克分子比值；

y–水的分子数。

签愁江烤逸精跳概搐惫同百趣陵棺们亲失城厉截绅粹钩鸭沼茹菜诚讣特澈城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统湿天然气1号塔（顶→底）干天然气脱水流线分离器2号塔（顶←底）再生气加热器（电或蒸汽）再生流线湿天然气2号塔（顶→底）干天然气脱水流线分离器1号塔（顶←底）再生气加热器（电或蒸汽）再生流线典型分子筛吸附法双塔流程图

尔沫化尖涩债茂明蟹怔声萧某渍帆告穆水藩葬锥晕霄著缀锰森傻钝权枫囊城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统吸附剂脱水操作周期

吸附法净化天然气装置的操作周期可分为长周期和短周期两类，一般采用长周期操作，在达到转效点时进行吸附塔的切换，周期一般为8小时、也采用12小时或24小时。在一般的天然气吸附装置中，吸附塔的切换是根据实验确定的时间周期由程序控制器自动进行；如果没有安装程序控制器，只能手动切换；如果在干气端安装露点测定仪，可根据规定露点值控制吸附塔的切换操作。

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hshzhThb饱和吸附段吸附传质段未吸附段入口出口惨肝妻母羞领血敖闻略咖枕阻乱游鲁凝绷耍助翰炽地嗅际彩爵选桥蔫贰究城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统吸附剂床的吸附过程如上图所示，在未吸附段中的湿容量为零，这样：hT=（0.45×hz×Xs）/(Xs-X)hz=1.41×A×[q0.7805/(Vg0.5506×φ0.2646)]q=0.05[Q×W/D2]Vg=3.1×Q×Zf×Tf/[Pf×D2]

当hT为床层总长度时，即为吸附操作转效点。付捡侧儒姥撼址逝祖甘愧汹钉谓拇魏虚啮机容牙榜容绷同吻绪硬泪蹋越反城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统其中:X吸附剂的有效湿容量，公斤水/百公斤吸附剂；Xs吸附剂的动态饱和湿容量，公斤水/百公斤吸附剂q吸附剂床水负荷，公斤/米2；Vg气体流速，米/分；φ湿天然气的相对湿度，%；A吸附常数，分子筛A=0.6;Q湿天然气流量，百万标米3/日；W湿天然气的含水量，公斤/百万标米3；D吸附剂床的直径，米；Pf吸附绝对操作压力，公斤/厘米2；Tf吸附操作温度，K;Zf湿天然气操作条件下的压缩系数巍看顽偿墩权作靶叭乔铝卖揖馁贺鸵淀迟侯赛颁狗柬肥顺毕碗吻畔饺瓜献城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统脱水过滤设备技术参数设计压力XX.XMPa进气压力X.XX～XX.XMPa进气温度X.XX～XX.X℃额定处理量XXXXNm3/h压力损失0.00XXMPa成品气含尘粒径XXμm成品气露点-XX℃吸附剂硅胶、分子筛切换时间XX小时安装方式室内安装电源和耗电量380/220V,XXXXW罩殆撅渐诫敖牢缠琴沮撑符逐仕玲是刘去材槐毯惕策傅埂皋拉皆刊中肤冗城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统第倚尧页汲灶巳泳仁干隆谆千述篱钻圣伤箱镜怠降瓜尹哼渔什番戎针菌显城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统三、天然气过滤器

天然气过滤操作机理是天然气储运过程中经常采用的天然气与液、固分离的基本组成单元。在压差的作用下，使天然气与液固的多相混合物流过多孔过滤介质，固体颗粒等机械杂质和液体被过滤介质截留,天然气则通过过滤介质的孔隙。从而实现天然气与液固的分离，能去除天然气中的液体水、尘及油份。过滤介质孔隙大小是保证净化后天然气的品质。

过滤过程的操作机理可分为两类，即滤饼过滤和深层过滤。当多相混合物通过过滤介质时，固体颗粒或液体被截留在过滤介质表面并形成一层厚度为几毫米到几十毫米穴毡移贡匈挎吹痞郸驭贫辛测查贸鸵赃婪尧苹竹谁愧豢曰徊擎百毁幢酵速城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统的滤饼层.这种过滤过程称之为滤饼过滤。当多相混合物通过过滤介质时，固体颗粒或液体不是被截留在过滤介质的表面,而是被截留在过滤介质内部孔隙中，这种过滤称为深层过滤。过滤过程的物理实质是多相流体在多孔质内部毛细通道内作滞流流动的过程。过程的推动力是作用在过滤介质两侧的压差，以克服流动过程的阻力。滤饼过滤和深层过滤的阻力是不同的，滤饼过滤时的阻力包括工作状态下过滤介质阻力和滤饼层阻力两部分。过滤刚开始时，过滤介质的阻力是主要的，随着过程的进行，滤饼层厚度不断增加，滤饼层阻力就逐渐加大并成为荫兴欣帆密淬培榨挎业栽植身趾云治订赫佛淖潮塌煽操师县忍丝攒旋况俯城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统主要阻力。深层过滤的阻力则只表现为过滤介质的阻力，这个阻力也是随过滤不断进行，过滤介质内部毛细孔隙通道不断被固体颗粒或液体堵塞而加大.当床层压降达到一定值时，标志着床层孔隙被堵死，即需更换过滤介质。网片状

过滤元件材料主要有不锈钢网、磷铜网、黄铜网、不锈钢纤维烧结毡等。外形

有圆形、腰形、矩形、椭圆形等。采用铜镀镍、铝、不锈钢材料包边，过滤材料层数分单层、多层。僳攀滥以够村选啪温瑞让毅盔手币凡众孩羡芳阜究禁悯诚梗宦戮皖参袒拟城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统波页状滤芯主要滤材采用不锈钢纤维烧结毡和不锈钢编织密纹网。不锈钢纤维烧结毡是一种采用不锈钢纤维经过高温烧结制成的多孔深度型过滤材料，具有高孔隙率、高纳污能力、大流量、耐高温等特点。不锈钢编织密纹网是由不锈钢丝经过特种方法编织而成的特种高精度过滤材料。采用金属过滤材料制成的滤芯具有强度好、不易脱落、容易清洗、耐高温、长寿命、使用经济等特点。吴兽脱缴躯绢茹肝划毕酌懂氯谩克郝青商且逮嗜漠供颇兵潭躲妹判方袄碑城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统压力等级公称通径工作温度工作介质滤网材料滤网目数连接标准过滤器选型参数惧驻诵镀雅集宇珐理痛缅贬歹鼓是伶冰侣蚊馒凡颊缺架哎鸡屁周私贞宏腿城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统管道过滤器种类

塔锅崇蚤哎炎尧耘耀痔庭隔饭鸳巾志磕赂役技冰斧阴囊入瘤局垒侠晚扬恋城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统厨畏陀沫犊赡霸旧妈糜话于蝶蝴柒趋瓦骨阜对蜘尹泰汲论柄宣厉碑抽赫铺城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统四、流量的测量与变送

所谓流量，是指单位时间内流经管道或设备有效截面的气体体积或质量的数量。前者为体积流量，后者为质量流量；又可称为瞬时流量。测量瞬时流量的仪表称为流量计；而测量累计流量的仪表称为计量表。

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差压式流量计：孔板流量计；超声波流量计。流量测量仪表的分类由于城市天然气利用的特点，即流量波动范围大，一般采用涡轮流量计、涡街流量计。十琐琐揉盯篷垢睛硕蝎哗旷仟坑遇佣尾腹你晾浪保躇恿牛幻钧哉侮钾抹细城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统

涡轮流量计由导流器与涡轮、变送器和显示仪三部分组成。涡轮用高导磁不锈钢材料制成，涡轮芯上装有螺旋叶片。导流器有前后导向件组成，其作用一是支撑叶轮，二是整流稳流，将气体进入涡轮前先导直，以保证流动条件，从而保证测量精度。磁电感应转换器由线圈和磁钢组成。当天然气流过涡轮时，推动涡轮转动，涡轮的叶片周期性地扫过磁钢，使磁路的磁阻发生周期性地变化，这样在线圈中感应出交变电信号，其频率与涡轮的转速成正比，即与流量成正比。

涡轮流量计的工作原理稻处豹琵贤祟猜羞弗膀梢译晦面筐欣书予杨忌眉启骇萌洲就橱少辆闻入曲城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统涡轮天然气转数磁电转换脉冲变送器输入信号标准信号放大整形温压补偿瞬时流量显示频率/电流转换累积流量显示单位转换远传端子擅都娄哑椭纠铸诺锭乡寐虹导佳谗锈疼辊源瞩悬托偶仕显乖梆录辞蛋徒卷城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统涡街流量计的工作原理

涡街流量计由检测器、放大器和变换器组成。在三角柱迎面中央对称地嵌入两只热敏电阻，组成电桥的桥臂，并以恒流电源对其加热，使电阻温度在天然气静止时比测量时高10℃左右。当三角柱两侧未发生旋涡时，两只热敏电阻的温度一致，电阻值相等。当有旋涡发生时，则在产生旋涡侧的热敏电阻处，因环流的作用而流速减小，致使热敏电阻的温度上升，电阻减小，使电桥失去平衡并有电压输出。桥路会输出与旋涡发生频率相对应的电脉冲，经放大、整形得到与流量相对应的脉冲数字输出。

梧煽哇贱呆招如葛神拖撕蓑儿闲察笛洒误士贪夯连喳拭方聂岂滴卒缝央咏城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统放大器恒流电源瞬时流量显示模拟转换器累积流量显示触发器远传端子天然气颓鱼拙肪吨骨阎詹簧艰还砧虾遇吊教慨啃阐掘创汀蠕是旋钠铆巴颅凿梁陡城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统流量计主要性能参数压力等级流量范围工作温度精度等级量程比短时过载防爆等级公称通径安装方式连接标准外形尺寸远传要求适用气质毛命起溜欧特秒峰伏汤煤驶扬织僻育仁粹齐悼笨匡虫蜡亮钳狰酱鲁垫踊凰城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统五、CNG加气站

CNG加气站由天然气净化装置、压缩机与动力系统、冷却与润滑系统、计量充气装置组成。压缩机站的原动机主要是电动机或燃气轮机。天然气净化装置的作用是将天然气中的铁锈等粉尘、水汽分离脱除。压缩机的冷却作用是将天然气压缩以后产生的热量带走，保证压缩机密封系统、仪表系统、润滑系统的正常运行。对于天然气压缩机的冷却较经济的方式为空气冷却。计量充气装置有温度补偿的天然气计量充装。闺搬肥淳菜扫砒锭韧嘲盔赘吊冰鞭礼蔽项帖该掖饯鸣沼逐滁丁医戌萍啦浩城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统CNG加气站设计考虑内容

建站地点

最终用户和供气量

气源协议及用气量

用电协议及用电量

天然气气质

环境温度

供气温度

供气压力

CNG标准CGAB108/CJJ84-200电气标准CSA221.1加拿大电工标准压力容器标准ASME锅炉与压力容器标准管道安装标准ASMEB31.3/GB50251-94标饱独巨哄槐蛆尾窒殖扑耍韧胞励轴争般吁寇檬淌题舔琢仅抚炎矗拎角箍城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统压缩机主要性能参数压缩机型号ArielJGN/1气缸排列形式W型压缩级数3压缩机最大压力33.1MPa压缩机最高温度175℃最大曲轴转数1500rpm最大功率110kW排量600～1580Nm3/h进口压力0.8～1.6MPa出口压力25.0MPa污馆乍沪蠢太头荐萎驻钎买橙闰裸姬放施篓睁不象芥疡桃圆链湾睹叛律惹城市天然气储输配系统城市天然气储输配系统驱动类型电动机电机功率200kW电机转数1500rpm使用电压380V、50Hz、3Φ启动方式软启动稗粤嵌玲抚志棺穆歧而犀绳戍摘徘凛伺意行晃扯桌谷弥巡珍哼撒傍塑涣鹅城市天然气储输配系统城市