我国的城市燃气发展始终遵循“多种气源,多种途径,因地制宜,合理利用资源”的方针。随着现代化建设的发展,液化石油气作为一种城市燃气已在许多城镇得到广泛应用。特别是随着各大中城市的经济开发区和住宅小区的不断兴建,液化石油气强制气化小区供气已成为各城市发展城市燃气的现实可行的模式。LPG强制气化工艺在我国属于成熟工艺,大型气化站和混气站已遍布全国,主要用于城市燃气的调峰和补充气源。本文主要探讨LPG作为城市的补充气源,进行小区强制气化供气。
1 工艺流程
①LPG瓶组气化站强制气化供气
LPG瓶组气化站强制气化供气,是将液化石油气加热使其气化,调压后气相的液化石油气通过小区的低压管道供给用户使用的过程。在实际工程中,当供气量较大或生产工艺要求液化石油气热值稳定时一般采用此方法。
②工艺流程的选择
本文以沈阳工业大学新校园食堂燃气工程南校园食堂LPG瓶组气化站为例进行探讨。沈阳工业大学新校园位于沈阳市郊张士开发区,校园分南北两部分,各有食堂一座。新校区现已建成,作为新校区的配套工程,南校园食堂瓶组气化站总设计能力按就餐人数为4 000~5 000人计算,一期工程按2 000~3 000人设计。考虑到最终就餐人数,我们选择了液化石油气瓶组气化站强制气化的工艺。强制气化管道供应系统由气化站、室外管道、户内设施组成。其中,气化站的主要设施有液化石油气钢瓶、气化器、调压器等,其工艺流程顺序如下:
LPG钢瓶、气化器、气液分离器、高一中压调压器组、中一低压调压器组、低压管道、用户。
③LPG露点
为避免液化石油气强制气化后在管道输送过程中出现再液化的问题,我们在设计中在管道的关键点设置凝水缸,以防重组分凝结下来,我们还通过计算LPG露点来确定气化后的LPG在管道中的状态。
液化石油气气相体积分数如下:丙烷为20%,丙烯为20%,丁烯为20%,异丁烷为20%,顺丁烯为20%。经计算,压力为4 000 Pa时,LPG露点为一9℃。规范规定采用管道输送气相液化石油气时,其露点应比管道外壁温度低5℃。从上面的计算结果可知,只要将管道埋在冻土层以下,管道内的燃气就不会结露且符合规范要求。
④主要设备
气化站的主要设备有LPG钢瓶、气化器、调压瓶。气化器一般选择规格为50、100、150、200、300、400 kg/h水浴式气化器。
2 供气规模与参数
根据《城镇燃气设计规范》(GB 50028--2006)规定,瓶组气化站的储存容积不应大于4 m3。为了能够向用户连续、稳定供气,标准配置的瓶组供气系统一般按两组分配,即一组供气,一组备用。两组之间设有自动切换阀,每组钢瓶数量相等。LPG瓶组装置等。LPG瓶组气化一般选用规格为50 kg的钢 气化站强制气化供气规模见表1。
表1 LPG瓶组气化站强制气化供气规模
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供气用户数量/户 |
50 |
100 |
300 |
500 |
1 000 |
1 500 |
2 000 |
|
计算月高峰日供气量/(kg·d。) |
27.08 |
54.16 |
162.48 |
270.80 |
541.59 |
812.39 |
1 070.00 |
|
50蛞钢瓶数量/个 |
2 |
2 |
6 |
10 |
18 |
26 |
32 |
|
储存容积/m。 |
O.24 |
0.24 |
0.71 |
1.18 |
2.12 |
3.07 |
3.78 |
本工程小时气化量约300 k∥h,一期工程小时气化量为150 kg/h,选用2台200 kg/h电加热水浴式气化器,一开一备,预留一台设备位置,以便日后食堂就餐人数增多而增加设备。气化站设规格为50奴的钢瓶16个,总容积约1.89 m。。气化系统设计压力为1.6 MPa,室外管道设计压力为9 kPa,运行压力小于5 kPa。高一中压调压器前最大工作压力为1.2 MPa,出口压力为0.07 MPa;中一低压调压器出口压力为4.0 kPa。
3 工程费用估算
LPG瓶组气化站工程直接费用估算见表2。
表2 LPG瓶组气化站工程直接费用估算
|
项目 |
内容 |
数量 |
单价 |
总价/元 |
|
工艺
|
50 kg钢瓶 |
16个 |
1 250元/个 |
2.00×104 |
|
200 k∥h气化器 |
2台 |
4×104形台 |
8.00×104 |
|
气液分离器 |
1台 |
6 000元/台 |
0.60×104
|
|
调压器组 |
2套 |
1.5×104元/套 |
3.00×104
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|
无缝钢管与阀门(包括站内工艺阀门,室外、室内管道) |
|
|
3.40×104
|
|
其他 |
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|
5.00×104 |
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土建 |
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39.5 M2 |
1 500元/M2 |
5.93×104 |
续表2
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项目 |
内容 |
数量 |
单价 |
总价/元 |
|
电气
|
动力照明配电箱、各类按钮、开关、防爆灯等 |
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|
2.50×104 |
|
仪表
|
远近程显示、控制仪表,探测器、报警器及控制电缆等 |
|
|
6.00×104 |
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暖通
|
防爆风机 |
2台 |
1 300形台 |
0.26×104 |
|
供暖 |
|
|
0.50×104 |
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总计 |
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37.19×104 |