压缩机网 >知识>行业综述>正文

天然气BOG压缩机国产化选型与对比分析

    【压缩机网】天然气是一种优质、高效、清洁的低碳能源,与核能及可再生能源等其他低排放能源形成良性互补,是能源供应清洁化的最现实选择。2015年全国天然气表观消费量1931亿立方米,“十二五”期间年均增长12.4%,累计消费量约8300亿立方米,是“十一五”消费量的2倍,2015年天然气在一次能源消费中的比重从2010年的4.4%提高到5.9%,“十三五”规划该比重增加到8-10%。
 
  2017年1-12月中国天然气进口数量为6857万吨,同比增长26.9%;其中进口管道天然气3043万吨,进口液化天然气3813万吨,液化天然气进口量超过管道天然气进口量。见附图1;进入2018年以后,进口液化天然气量大于进口管道气量的趋势更为突出。见表1。
天然气BOG压缩机国产化选型与对比分析
天然气BOG压缩机国产化选型与对比分析
 
  LNG接收站的主要功能是接收、储存和气化LNG,并通过天然气管道向燃气电厂和城市用户供气,有的接收站根据需要还设置了LNG槽车装车站,向用户直接供应LNG。在卸船时LNG进入储罐导致罐内LNG体积变化,以及环境温度和大气压变化等外界能量输入,产生了大量蒸发气(即BOG无卸船时约占储蓄总量的0.5%~0.6%,卸船时量更大,但其中一部分需返回LNG船以维持压力平衡)的产生,会导致储罐内的压力增加。为维持储罐内压力稳定,必须把过量的蒸发气处理掉。
 
 
  蒸发气处理系统主要由BOG压缩机、再冷凝器(仅用于再冷凝输出工艺,在此时蒸发气再冷凝)及蒸发气管道系统等组成。
 
  BOG压缩机是BOG处理的关键设备,其作用是处理过量的蒸发气,维持LNG储罐内压力的恒定。由于进口BOG压缩机价格很高,国产BOG压缩机大约比进口BOG压缩机价格低50%~70%,进口BOG压缩机由于各种原因生产进度经常拖后,给工程进度造成不良影响,且国外工程师到现场服务费用昂贵,协调厂商到现场服务很困难,所以开发和引用国内产品具有很重要的现实意义。
 
  1. 在工程公司总包的LNG项目中BOG 压缩机国产化选型是本项目的一个重点。
天然气BOG压缩机国产化选型与对比分析
 
  LNG项目中BOG压缩机选型重点和难点:LNG介质温度最高35℃,最低到-157.9℃,普通材料已经无法满足要求。低温BOG压缩机由于操作温度极低(-157.9℃),与低温介质接触的零部件材料易发生低温冷脆、断裂,并且冷量传导至润滑和运动系统使压缩机无法正常工作,该类设备长期依赖进口。近年来随着国内压缩机水平的飞速提高,低温材料不断研发成功使BOG压缩机国产化成为一种必然趋势。
 
  此次BOG压缩机招标采用询比价方式进行,国内共有4家公司投标,其中一家不满足机型要求故废标。(往复压缩机要求对称平衡型,拒绝三角型)
 
  A公司技术方案:采用两列一级压缩的对称平衡型往复压缩机。
 
  低温材料:气缸、气缸套、气缸盖、活塞组采用低温材料,此低温材料是和国内某大学共同研发而成实际运行良好。
 
  B公司技术方案:采用两列一级压缩的对称平衡型往复压缩机。
 
  低温材料:气缸、气缸套、气缸盖、活塞组低温材料采国外低温材料
 
  C公司技术方案:采用无油润滑水冷闭式迷宫结构,三列三缸二级压缩,气缸为立式双作用。
 
  低温材料:一级、二级气缸、活塞均采用低温材料。此厂商和国内某工程公司共同研制而成。低温状态下具有优良的力学性能的超低温、易成形材料—低温球墨铸铁材料及隔冷结构。通过隔冷结构将冷量引导至压缩机润滑油冷却系统,避免了低温部件冷量通过中体传递到常温部件,实现冷能循环利用。
 
  BOG压缩机机型的选择很重要,所以要深入研究,对往复压缩机、迷宫压缩机其优点和缺点、可靠性、经济性及厂商报价的价格,进行对比分析从而做出最优选择。
 
  1.1 往复压缩机的优点
天然气BOG压缩机国产化选型与对比分析
 
  ①适用压力范围广。活塞式压缩机可设计成低压、中压、高压和超高压,而且在等转速下,当排气压力波动时,活塞式压缩机的排气量基本保持不变。
 
  ②压缩效率较高。活塞式压缩机压缩气体的过程属封闭系统,其压缩效率较高。
 
  ③适应性强。活塞式压缩机排气量范围较广,而且气体密度对压缩机性能的影响不如速度式压缩机那样显著,同一规格的活塞式压缩机往往只要稍加改造就可以适用于压缩其他的气体介质。
  ④一次性投资小(相对离心压缩机、螺杆压缩机、迷宫压缩机)。
 
  ⑤容积效率高(相对迷宫压缩机)。机组效率:一、二级气缸平均效率为91.2%。
 
  ⑥动力平衡好。
 
  往复式压缩机的缺点:
 
  ①气体带油污。尤其对于有油润滑更为显著。
 
  ②转速不能过高。因为受往复运动惯性力的限制。
 
  ③排气不连续。气体压力有波动,有可能造成气流脉动共振。
 
  ④易损件较多,维修量较大。
 
  活塞式压缩机主要由机体、曲轴、连杆、活塞组、门、轴封、油、能量调节装置、油循环系统等部件组成,是指靠一组或数组气缸及其内做往复运动的活塞,改变其内部容积的压缩机。活塞式压缩机是容积型往复式压缩机的一种,能满足各种气量的需求。主要应用于石油、化工、采矿、冶金、机械、建筑等部门。
 
  ⑤占地面积较大(相对迷宫压缩机、离心压缩机),增加项目建设成本。
 
  1.2 立式迷宫压缩机的优点
 
  ①占地面积较少(相对往复压缩机)。土地使用成本及现场施工量大幅下降,同时可以大幅缩短设备的安装时间。
 
  ②经济性和可靠性良好。.机组易损件数量大量减少,若采用迷宫压缩机,其密封原理为节流密封,无活塞环,支撑环和填料易损件对连续工作下运行机组,可保持运行的可靠性。提高了机组的使用寿命。迷宫压缩机不仅排气无油,而且压缩机气缸内不产生任何粉尘磨损,同时对压缩介质中混入的杂质颗粒不敏感,在易燃易爆的烃类气体及氧气装置中更具较高的安全可靠性。
 
  ③效率高。因为采用迷宫压缩机,在后缸与活塞密封件之间,没有阻塞、摩擦可节省大量的能量损失。
 
  ④安全性好。迷宫压缩机通过气流的所有部件用金属制成,设计尽可能简单,在气体压缩范围内无机械摩擦产生,在压缩易燃易爆有毒有害还可以采用闭式结构,提高了压缩机的安全性。
 
  ⑤管路布置简洁大大降低管路振动。因为采用迷宫式压缩机,机组数量减少管路布置更加容易。
 
天然气BOG压缩机国产化选型与对比分析
 
  立式迷宫压缩机的缺点
 
  ① 密封零件的加工精度要求高,零件间空间紧凑,拆装比较困难。
 
  ②位导向要求较高。如果运转出现问题,发生摩擦磨损会降低密封性能,并且修复成本较高。
 
  在此次压缩机招标过程中,虽然A、B两家公司一次商务报价较低,C公司商务报价较高,但从综合角度如:节能、环保、安全性、可靠性、机器使用寿命以及长远的运行成本角度来分析总结,最终选用C厂商选型:迷宫压缩机。此机在实际生产中运行良好。
 
  2. 迷宫压缩机发展前景
 
  1953年瑞士苏尔寿公司开发研制了第一台迷宫压缩机,开创了迷宫压缩机应用的先河,并且长期控制了国内外市场占有率。迷宫压缩机以其独特的结构特点,将会在未来的石油化工领域得到越来越广泛的应用。特别是近年来LNG作为一种清洁、高效能源在国内广泛应用,而BOG压缩机在LNG项目中起着至关重要的作用,相信会大大提高迷宫压缩机的使用率。尤其是在节能减排项目上,迷宫压缩机会得到更广泛的应用。
 
  结语
 
  在当前复杂的国际形势下,发展民族工业,创造国内品牌具有非凡的现实意义。国家的强盛不可能依赖国外,这是近百年深刻教训。BOG压缩机在国产化过程中必然会出现各种问题,需要工程公司和制造厂通力合作最终将项目作好,将BOG压缩机做精做强,创造出优秀的国内品牌。
 

来源:本站原创

标签: 选型压缩机天然气  

网友评论

条评论

最新评论

今日推荐