浸沒(méi)燃燒式氣化器運(yùn)行效率及能耗成本核算

焦月明陳 帥楊 力周 華王 哲李 強(qiáng)

(1.新疆華隆油田科技股份有限公司 2.中石油大連液化天然氣有限公司)

浸沒(méi)燃燒式氣化器運(yùn)行效率及能耗成本核算

焦月明1陳 帥2楊 力1周 華2王 哲2李 強(qiáng)2

(1.新疆華隆油田科技股份有限公司 2.中石油大連液化天然氣有限公司)

浸沒(méi)燃燒式氣化器(SCV)作為L(zhǎng)NG接收站運(yùn)行成本最高的裝置,其運(yùn)行效率計(jì)算和能耗成本核算備受關(guān)注。為此,首先以BWRS方程為基礎(chǔ)求得SCV入口LNG和出口NG的焓值。然后,在焓值計(jì)算基礎(chǔ)上,根據(jù)正割迭代法確定外輸高壓天然氣經(jīng)絕熱降壓后作為燃料氣的溫度,以獲得燃料氣加熱器所提供的能耗。之后,計(jì)算出燃料氣發(fā)熱量,并根據(jù)能量守恒定律求得SCV效率和能耗成本。最后,為了方便LNG接收站使用,將此計(jì)算方法設(shè)計(jì)成一款計(jì)算軟件以滿足其需求;同時(shí),通過(guò)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)其可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證,并給出了能耗成本核算實(shí)例。結(jié)果證明,軟件能較為準(zhǔn)確地計(jì)算SCV運(yùn)行效率和能耗,可為SCV的運(yùn)行計(jì)算提供相應(yīng)幫助和指導(dǎo)。

浸沒(méi)燃燒式氣化器 LNG接收站 運(yùn)行效率 能耗成本 核算 BWRS方程 計(jì)算軟件

目前,國(guó)內(nèi)LNG接收站主要采用開(kāi)架式氣化器(ORV)、液體介質(zhì)氣化器(IFV)和浸沒(méi)燃燒式氣化器(SCV)作為L(zhǎng)NG氣化裝置[1-4]。ORV和IFV以海水作為氣化媒介,因此其運(yùn)行會(huì)受到海水溫度和含沙量的影響。SCV雖然初期投資較低且運(yùn)行不受環(huán)境溫度影響,但其運(yùn)行成本最高。所以,通常只有當(dāng)ORV、IFV無(wú)法正常運(yùn)行或無(wú)法滿足外輸所需天然氣氣化量時(shí),才會(huì)選擇使用SCV。

圖1展示了SCV運(yùn)行相關(guān)工藝流程[5]。在實(shí)際運(yùn)行中,首先需要完成SCV的點(diǎn)火工作:①通過(guò)燃料氣1、助燃空氣2使用高壓點(diǎn)火槍將火點(diǎn)燃;②通過(guò)燃料氣2將火焰引至燃燒爐底部;③通過(guò)燃料氣3、助燃空氣2供氣完成SCV的點(diǎn)火。點(diǎn)火完成后,燃料氣在燃燒爐中燃燒產(chǎn)生的燃燒產(chǎn)物通過(guò)輸氣管線輸送至水浴,對(duì)水浴進(jìn)行加熱并形成許多雙相發(fā)泡混合液。混合液由于密度下降,而隨SCV特設(shè)的擋堰上升,當(dāng)混合液上升至其上方時(shí),氣泡開(kāi)始擴(kuò)散:水回落至擋堰上方,并通過(guò)換熱管束進(jìn)行再循環(huán),以此方式在換熱管束周圍形成大范圍的紊流和良好的再循環(huán),從而確保其溫度的穩(wěn)定;氣體則通過(guò)較矮的煙囪排放至大氣中。同時(shí),在燃燒過(guò)程中為了防止燃燒爐外壁溫度過(guò)高,對(duì)其造成機(jī)械損壞,通過(guò)冷卻水1對(duì)其進(jìn)行持續(xù)冷卻;而燃燒過(guò)程中為了防止NOx的產(chǎn)生,則通過(guò)冷卻水2對(duì)燃燒火嘴進(jìn)行冷卻。并且由于燃燒產(chǎn)物主要為CO2和H2O,當(dāng)CO2溶于水中后會(huì)產(chǎn)生弱酸性物質(zhì),所以為了保證水質(zhì)的完好,設(shè)置了堿液罐。當(dāng)p H1儀檢測(cè)到水浴p H值較低時(shí),則自動(dòng)向水浴中添加堿液以提高其p H值。同時(shí),由于水的產(chǎn)生,水槽內(nèi)液位會(huì)不斷上升,所以在適合位置設(shè)置了溢流口來(lái)保證液位的穩(wěn)定。從圖1可以看出,換熱管束是全部浸沒(méi)于水浴之下,有足夠大的換熱面積,同時(shí)燃燒生成的水蒸氣被冷凝在水浴中,所以SCV具有很高的換熱效率,一般在90%～99%之間。而圖1中也顯示,SCV所需的燃料氣有兩種供應(yīng)方式:①將外輸NG經(jīng)絕熱降壓,并使用加熱器加熱后供SCV;②直接采用BOG壓縮機(jī)出口氣作為SCV燃料氣。雖然兩種方式對(duì)SCV運(yùn)行效率影響較小,但對(duì)整體能耗卻存在一定影響。由此,以下將對(duì)兩種情況展開(kāi)分析。

1 BWRS方程求解NG及LNG焓值

1.1 BWRS方程中各參數(shù)求解

BWRS方程形式如下:

式中,p為介質(zhì)絕對(duì)壓力,k Pa;ρ為介質(zhì)密度,kmol/ m3;R為氣體常數(shù),kJ/(kmol·K);T為介質(zhì)溫度, K。

式(1)中的各參數(shù)A0、B0、C0、D0、E0、a、b、c、d、α、γ可通過(guò)文獻(xiàn)[6]中的方法來(lái)求解;不同組分混合的二元交互系數(shù)則可通過(guò)查閱文獻(xiàn)[7]中的表2獲得;計(jì)算中所需各純組分的臨界參數(shù)可通過(guò)文獻(xiàn)[8]中的表2查詢而得。

1.2 NG及LNG密度求解

在給定介質(zhì)組分后,通過(guò)1.1方法求解出BWRS方程的11個(gè)參數(shù)。將BWRS方程變形為以下函數(shù)形式:

在給定了溫度T和壓力p后,求解方程(2)便可求得介質(zhì)密度。由于此方程為高階非線性方程,直接求解難度非常大,所以采用正割法進(jìn)行求解[6]。正割法對(duì)應(yīng)迭代公式如下:

式中,k為迭代序號(hào)。而在用正割法求解時(shí)需要給定兩個(gè)初值ρ0、ρ1(求解NG密度:ρ0=0 kmol/m3, ρ1=p/RT;求解LNG時(shí):ρ0=40 kmol/m3,ρ1= 3 840 kmol/m3)。同時(shí),當(dāng)|ρk+1-ρk|≤ερ(其中, ερ=10-6)迭代收斂,ρk+1即為所求密度。

1.3 NG及LNG焓求解

1.3.1 天然氣理想氣體焓值求解

純組分理想氣體焓可按照式(4)線性回歸式[9]求解:

根據(jù)純組分理想氣體焓混合規(guī)則(式(5))方可求解出天然氣理想氣體焓。

1.3.2 NG或LNG焓值求解

在求解出天然氣理想氣體焓后,可根據(jù)式(6)余焓式求解出NG或LNG的焓值。當(dāng)求解NG焓值時(shí),式(6)中的密度ρ為1.2中NG密度;求LNG焓值則為1.2中LNG密度。

式中,Hm為NG或LNG焓值,kJ/kmol。

由于實(shí)際生產(chǎn)中,焓值通常采用質(zhì)量比焓來(lái)表示,所以通過(guò)式(7)將式(6)求得的焓值轉(zhuǎn)換為質(zhì)量比焓。

式中,Hqua為NG或LNG質(zhì)量比焓,kJ/kg;Mmol為NG或LNG摩爾質(zhì)量,kg/kmol;Mmol可以按照理想氣體混合規(guī)則,通過(guò)各純組分的Mmol_i和摩爾分?jǐn)?shù)求得。

2 加熱器加熱燃料氣所提供能耗計(jì)算

2.1 絕熱降壓后燃料氣溫度計(jì)算

由于絕熱降壓過(guò)程[10-12]可以近似地看作等焓過(guò)程,所以燃料氣降壓前和降壓后的焓值是相等的。而降壓前壓力、溫度和降壓后的壓力通常已設(shè)定。因此,可以通過(guò)1法直接求出降壓前的焓值,對(duì)于降壓后的溫度則可采用正割迭代法來(lái)求解。具體求解方法為:

首先,按式(8)求解出節(jié)流前天然氣焓值。

然后,以降壓后溫度為變量,建立降壓前后焓差式,見(jiàn)式(9)。

式中,Te為加壓后燃料氣溫度,K;pe為降壓后燃料氣壓力,k Pa;Hfuel_e為降壓后由Te、pe根據(jù)第1節(jié)計(jì)算得到的燃料氣焓值,kJ/kmol。

最后,建立正割迭代式,見(jiàn)式(10)。

式中,k為迭代序號(hào)。給定的初值Te0=Ts-(pspe)×0.005,Te1=Ts-(ps-pe)×0.003;ρ0、ρ1(求解NG密度:ρ0=0 kmol/m3,ρ1=p/RT;求解LNG時(shí):ρ0=40 kmol/m3,ρ1=3 840 kmol/m3)。同時(shí),當(dāng)|Tek+1-Tek|≤ερ(其中,ερ=10-2)迭代收斂, Tek+1即為所求Te。

2.2 加熱器所提供能耗計(jì)算

由于SCV要求燃料氣溫度必須大于0℃,而經(jīng)過(guò)絕熱降壓后的燃料氣溫度是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于此溫度的,所以必須使用加熱器對(duì)其加熱。而加熱器所提供的能耗可按以下方式進(jìn)行計(jì)算:

首先,由1節(jié)中方法求解出加熱后燃料氣質(zhì)量比焓。

目前，地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果已在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著不可或缺的作用，隨著常態(tài)化地理國(guó)情監(jiān)測(cè)工作的深入推進(jìn)，各項(xiàng)規(guī)定內(nèi)容的逐漸完善，監(jiān)測(cè)成果質(zhì)量必將穩(wěn)步上升。作為一項(xiàng)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)家決策具有指導(dǎo)性作用的項(xiàng)目，每一位測(cè)繪質(zhì)檢工作人員都應(yīng)秉承科學(xué)實(shí)踐、積極創(chuàng)新的工作態(tài)度，揚(yáng)長(zhǎng)避短，探索出一套更先進(jìn)、可行的質(zhì)量控制方法，使成果質(zhì)量更加科學(xué)可靠，滿足更多、更廣泛的應(yīng)用需求。

式中,Hfuel_qua_w為加熱后燃料氣質(zhì)量比焓,kJ/kg; fh_qua為1節(jié)中求解天然氣質(zhì)量比焓的方法;Tw為加熱后燃料氣溫度,K;pw為加熱后燃料氣壓力(與加熱前壓力幾乎相同),k Pa。

然后,用加熱后質(zhì)量比焓減去加熱前質(zhì)量比焓,求得質(zhì)量比焓差。

式中,ΦHfuel_qua為燃料氣加熱后、前質(zhì)量比焓差,kJ/ kg;Hfuel_qua_e為加熱前燃料氣質(zhì)量比焓,kJ/kg。

最后,用焓差乘以燃料氣質(zhì)量求得加熱器所提供能耗。

式中,Eele_htr為加熱器最小功率(即每小時(shí)提供能耗),k W;Ffuel為燃料氣流量,kg/h。

3 燃料氣發(fā)熱量計(jì)算

由于燃料氣燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣會(huì)溶于水浴中,所以其燃燒發(fā)熱量可看作高位發(fā)熱量。以下所求的發(fā)熱量均指其高位發(fā)熱量。

理想氣體純組分在燃燒參比溫度為293.15 K、288.15 K和273.15 K時(shí)的摩爾發(fā)熱量可查閱參考文獻(xiàn)[13]。根據(jù)查閱的數(shù)據(jù)通過(guò)式(14)方可求得天然氣理想氣體對(duì)應(yīng)溫度的摩爾發(fā)熱量。研究表明,天然氣理想氣體摩爾發(fā)熱量與真實(shí)氣體摩爾發(fā)熱量誤差不會(huì)超過(guò)50 J/mol。所以,將理想氣體摩爾發(fā)熱量看作天然氣真實(shí)氣體的摩爾發(fā)熱量。而對(duì)于273.15～293.15 K范圍內(nèi)非特定溫度點(diǎn)對(duì)應(yīng)的摩爾發(fā)熱量,則根據(jù)線性插值法求解。最后通過(guò)式(15)求解出其質(zhì)量發(fā)熱量。

4 運(yùn)行效率及能耗成本計(jì)算

4.1 SCV運(yùn)行效率計(jì)算

雖然在不同工況、不同燃料氣供應(yīng)方式下,燃料氣溫度會(huì)有所差異,同時(shí)導(dǎo)致燃料氣帶入的顯熱也會(huì)不同,但實(shí)際運(yùn)行中燃料氣顯熱對(duì)SCV運(yùn)行效率的影響是非常小的。所以,在此忽略此項(xiàng)對(duì)其效率的影響,從而得到SCV效率計(jì)算式如下[14]:

式中,η為SCV運(yùn)行效率,%;FLNG為SCV入口LNG流量,t/h;HNG_qua為SCV出口NG質(zhì)量比焓, kJ/kg;HLNG_qua:SCV入口LNG質(zhì)量比焓,kJ/kg。(由于SCV運(yùn)行時(shí),其入口LNG壓力與出口NG壓力相差在0.2 MPa以內(nèi),此壓力差內(nèi)對(duì)焓值計(jì)算影響很小。所以,在計(jì)算其出口、入口焓值時(shí)都取入口LNG的壓力。)

當(dāng)然,若給出了SCV的效率,則只需對(duì)式(16)進(jìn)行簡(jiǎn)單的變形,即可求解出氣化一定流量的LNG所需的燃料氣流量。

4.2 SCV運(yùn)行能耗成本核算

SCV運(yùn)行能耗成本主要包括兩部分——?dú)夂暮碗姾某杀尽夂氖荢CV運(yùn)行燃燒燃料氣產(chǎn)生的成本;而電耗則是SCV運(yùn)行所消耗的電能。

4.2.1 氣耗成本

在已知SCV運(yùn)行效率基礎(chǔ)上,通過(guò)變形式(16)求解出所需燃料氣流量,然后按式(17)求解氣耗成本。

式中,Cgas為SCV運(yùn)行每小時(shí)氣耗成本,元/h; PriceLNG為每千克LNG的價(jià)格,元/kg。

4.2.2 電耗成本

SCV運(yùn)行自身耗電包括:助燃風(fēng)機(jī)、冷卻風(fēng)機(jī)、冷卻水泵和其他耗電。表1列出了大連LNG接收站SCV運(yùn)行的電耗情況。但由于接收站可采用兩種方式供給SCV燃料氣,若采用外輸NG絕熱降壓,則需要加熱器加熱,會(huì)耗費(fèi)電能;而采用BOG壓縮機(jī)[15]出口氣作為燃料氣,由于其出口溫度較高,無(wú)需加熱器加熱,不會(huì)耗費(fèi)電能。由表1可計(jì)算出SCV運(yùn)行電耗成本。

外輸NG絕熱降壓作為燃料氣:

式中,Cele_NG為外輸NG作為燃料氣時(shí),SCV運(yùn)行所需電耗成本,元/h;Priceele為每度電價(jià)格,元/度。

表1 SCV運(yùn)行電耗情況Table 1 Power consumption of SCV running

BOG壓縮機(jī)出口氣作為燃料氣:

式中,Cele_BOG為BOG壓縮機(jī)出口氣作為燃料氣時(shí), SCV運(yùn)行所需電耗成本,元/h。

4.2.3 能耗成本

通過(guò)4.2.1和4.2.2則可求得SCV運(yùn)行能耗成本。外輸NG作為燃料氣的能耗成本CNG=Cgas+Cele_NG;而B(niǎo)OG壓縮機(jī)出口氣作為燃料氣的能耗

成本CBOG=Cgas+Cele_BOG。

5 軟件設(shè)計(jì)及使用說(shuō)明

由以上研究分析,在Forcecontrol V7.0[16]平臺(tái)上利用計(jì)算機(jī)編程技術(shù)設(shè)計(jì)出相應(yīng)計(jì)算軟件(見(jiàn)圖2)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,為了使軟件人機(jī)界面更友好,使用更方便,對(duì)一些相關(guān)參數(shù)的單位進(jìn)行了變換,使其更加接近于SCV真實(shí)情況;并且還設(shè)置了工藝流程簡(jiǎn)圖窗和結(jié)果顯示窗,讓使用者可以更加形象地了解基本流程,同時(shí)也能更加清楚地查看計(jì)算結(jié)果。

使用過(guò)程中,首先點(diǎn)擊“設(shè)置”按鈕,彈出“SCV_參數(shù)設(shè)置”對(duì)話框。在對(duì)話框中選擇“效率計(jì)算Fuel:NG”、“效率計(jì)算Fuel:BOG”、“燃料氣流量Fuel:NG”或“燃料氣流量Fuel:BOG”標(biāo)簽,對(duì)話框?qū)@示對(duì)應(yīng)計(jì)算所需輸入的參數(shù)(圖3中A、B、C、D)。對(duì)于個(gè)別的計(jì)算參數(shù)也可在“人機(jī)界面”工藝流程簡(jiǎn)圖中直接輸入。在完成參數(shù)輸入后,點(diǎn)擊“運(yùn)算”按鈕,則“工藝流程簡(jiǎn)圖窗”會(huì)顯示相應(yīng)的流程狀態(tài)和計(jì)算結(jié)果。同時(shí)“計(jì)算結(jié)果顯示窗”也會(huì)給出相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果。

6 軟件可靠性驗(yàn)證

為了驗(yàn)證軟件的可靠性,首先通過(guò)軟件計(jì)算出大連LNG接收站SCV實(shí)際運(yùn)行中3種不同工況的SCV運(yùn)行效率;然后再對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析;最后達(dá)到軟件可靠性驗(yàn)證的目的。

6.1 軟件計(jì)算SCV運(yùn)行效率

表2為3種工況所對(duì)應(yīng)LNG組分的摩爾分?jǐn)?shù)。

表2 SCV效率計(jì)算所對(duì)應(yīng)的LNG組分含量 (y/%)Table 2 LNG components of SCV efficiency calculation

表3為以BOG壓縮機(jī)出口氣為燃料氣所對(duì)應(yīng)的3種工況下的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)。同時(shí),在其中也給出了由這些參數(shù)通過(guò)軟件計(jì)算所得到的SCV運(yùn)行效率。

表3 SCV實(shí)際運(yùn)行參數(shù)及計(jì)算結(jié)果Table 3 Actual operating parameters of SCV and the results

6.2 計(jì)算結(jié)果可靠性分析

通過(guò)表3可以看出,3種工況下所計(jì)算的SCV運(yùn)行效率都在95.43%左右,非常接近。同時(shí),3種工況的計(jì)算結(jié)果也在SCV的設(shè)計(jì)效率要求范圍90%～99%之間,且比理想效率設(shè)計(jì)值98.30%略低。通過(guò)以上分析可知,軟件所計(jì)算的效率是非常接近SCV實(shí)際運(yùn)行效率的,軟件具有較高的可靠性。

7 軟件擴(kuò)展功能介紹及能耗成本核算實(shí)例

7.1 擴(kuò)展功能介紹

軟件除了能計(jì)算不同燃料氣來(lái)源SCV的運(yùn)行效率外,同時(shí)為了更好地滿足LNG接收站的實(shí)際需求,也給出了不同燃料氣來(lái)源時(shí)SCV氣化LNG所需的燃料氣流量;并且給出了以外輸NG為燃料氣時(shí),NG絕熱降壓為燃料氣時(shí)的溫度和燃料氣加熱器所需提供的功率。而燃料氣流量計(jì)算則將在7.2節(jié)能耗成本核算實(shí)例中體現(xiàn)。

7.2 能耗成本核算實(shí)例

表4列舉出了大連LNG接收站實(shí)際運(yùn)行時(shí),以BOG壓縮機(jī)出口氣為燃料氣和以外輸NG為燃料氣的供應(yīng)方式時(shí)所對(duì)應(yīng)的SCV入口LNG摩爾分?jǐn)?shù)。

表4 能耗成本核算所對(duì)應(yīng)的LNG組分含量 (y/%)Table 4 LNG components of cost check of energy consumption

能耗成本核算中,燃料氣流量的計(jì)算將以6.1節(jié)中3種工況所計(jì)算的SCV運(yùn)行效率的平均值95.43%為已知效率;而以外輸NG為燃料氣時(shí)加熱器所需的電耗也能由軟件直接求出;最后通過(guò)4.2節(jié)中相關(guān)公式求得兩種情況的能耗成本(計(jì)算電耗成本時(shí),電價(jià)為0.6元/度;氣耗成本為每千克燃料氣6元。)。表5中列舉了兩種燃料氣供應(yīng)方式所對(duì)應(yīng)的實(shí)際運(yùn)行參數(shù),同時(shí)也給出了能耗成本核算的相關(guān)結(jié)果。

由表5可見(jiàn):①SCV氣化LNG的能耗成本主要來(lái)自于燃料氣的燃料,而電耗成本在整個(gè)能耗成本中的所占比例較小,同時(shí)燃料氣加熱器所耗電能費(fèi)用在整個(gè)電耗成本中也相對(duì)較少;②雖然采用外輸NG作為燃料氣需要燃料氣加熱器提供熱量,但表5中每噸LNG氣化成本卻比采用BOG壓縮機(jī)出口氣為燃料氣的成本低,說(shuō)明SCV出口NG溫度與入口LNG溫度的差值才是影響其能耗成本的關(guān)鍵,而燃料氣自身顯熱和電加熱器是否加熱對(duì)其影響卻是非常小的。

表5 實(shí)際運(yùn)行參數(shù)及能耗成本核算結(jié)果Table 5 Actual operating parameters and the results ofcost check of energy consumption

8 結(jié)論

(1)給出了SCV運(yùn)行效率和能耗的計(jì)算方法,并設(shè)計(jì)成對(duì)應(yīng)的計(jì)算軟件。通過(guò)實(shí)際數(shù)據(jù)驗(yàn)證,軟件在計(jì)算效率和能耗方面具有較高的可靠性,可滿足LNG接收站SCV運(yùn)行計(jì)算要求;對(duì)SCV運(yùn)行分析和計(jì)算可起到一定的指導(dǎo)意義。

(2)SCV選擇BOG壓縮機(jī)出口氣作為燃料氣,雖然無(wú)需加熱器加熱燃料氣,能節(jié)約一定的電耗成本,也可有效降低最小外輸量,但削弱了SCV系統(tǒng)和BOG處理系統(tǒng)的獨(dú)立性。若其中某個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障,必然影響另一個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,從而增加了接收站全站停車的風(fēng)險(xiǎn)。而選擇外輸NG絕熱降壓作為燃料氣,雖然需要加熱器加熱,但即使SCV連鎖跳車,也不會(huì)影響其他系統(tǒng)和汽化器的運(yùn)行;同時(shí)加熱器提供電耗相對(duì)整個(gè)SCV運(yùn)行能耗是非常小的。因此,如果接收站對(duì)最小外輸量要求不是太低時(shí),建議采用外輸NG絕熱降壓來(lái)作為SCV燃料氣。

[1]王彥,冷緒林,簡(jiǎn)朝明,等.LNG接收站氣化器的選擇[J].油氣儲(chǔ)運(yùn),2008,27(3):47-49.

[2]陳偉,陳錦嶺,李萌.LNG接收站中各類氣化器的比較與選擇[J].中國(guó)造船,2007,48(Special):281-288.

[3]杜光能.LNG終端接收站工藝及設(shè)備[J].天然氣工業(yè),1999,19 (5):82-86.

[4]陳永東,陳學(xué)東.LNG成套裝置換熱器關(guān)鍵技術(shù)分析[J].天然氣工業(yè),2010,30(1):96-100.

[5]陳軍,孔令廣.浸沒(méi)燃燒式汽化器的分析優(yōu)化[J].管道技術(shù)與設(shè)備,2012(4):55-57.

[6]郭天民,閻煒,濮蕓輝,等.多元?dú)?液平衡和精餾[M].北京:石油工業(yè)出版社,2002:64-66,268-270.

[7]苑偉民.修改的BWRS方程[J].石油工程建設(shè),2012,38(6):9-12.

[8]吳玉國(guó),陳保東.BWRS方程在天然氣物性計(jì)算中的應(yīng)用[J].油氣儲(chǔ)運(yùn),2003,22(10):16-21.

[9]北京石油設(shè)計(jì)院.石油化工工藝計(jì)算圖表[M].北京:烴加工出版社,1985.

[10]彭世尼,陳建倫,楊建.天然氣絕熱節(jié)流溫度降的計(jì)算[J].煤氣與熱力,2006,26(1):1-4.

[11]張鴻鵬,李顏強(qiáng).門站調(diào)壓節(jié)流引起管道低溫的分析[J].煤氣與熱力,2009,29(1):B01-B04.

[12]董正遠(yuǎn),肖榮鴿.計(jì)算天然氣焦耳-湯姆遜系數(shù)的BWRS方法[J].油氣儲(chǔ)運(yùn),2007,26(1):18-22.

[13]中國(guó)石油天然氣總公司.GB/T 11062-1998天然氣發(fā)熱量、密度、相對(duì)密度和沃伯指數(shù)的計(jì)算方法[S].北京:國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局,1998.

[14]莊芳,趙世亮.江蘇LNG接收站SCV熱效率計(jì)算[J].油氣儲(chǔ)運(yùn),2012,31(增刊1):17-19.

[15]張奕,艾紹平.液化天然氣氣化站中BOG壓縮機(jī)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)模擬與優(yōu)化[J].石油與天然氣化工,2012,41(1):53-57.

[16]張運(yùn)剛.從入門到精通:工業(yè)組態(tài)技術(shù)與應(yīng)用[M].北京:人民郵電出版社,2008: 58-121.

Operation efficiency and cost check of energy consumption of submerged combustion vaporizer

Jiao Yueming1,Chen Shuai2,Yang Li1,Zhou Hua2,Wang Zhe2,Li Qiang2
(1.Xinjiang Hualong Oilfield Technology Company Limited)
(2.PetroChina Dalian Liquefied Natural Gas Com pany Limited)

Submerged Combustion Vaporizer(SCV),as an equipment with the highest operating costs of LNG terminal,its calculation of operation efficiency and cost check of energy consumption are of much concern.Therefore,firstly,the enthalpy of inlet LNG and outlet NG of SCV was obtained based on BWRS function.Then,based on enthalpy calculation,according to Secant Iteration Method to confirm the temperature of fuel gas achieved from transportation highpressure natural gas through adiabatic buck,the energy consumption supplied by fuel gas heater is obtained.Afterwards,the calorific value of fuel gas is calculated and according to the law of energy conservation,efficiency and energy costs of SCV are acquired.Finally,in order to facilitate the use of LNG terminal,this calculation method is designed to a calculation software to meet the needs;simultaneously,its reliability with the actual operating data and examples of costing accounting of energy consumption are verified.The results proved that the software can calculate SCV operation efficiency and energy consumption accurately,and provide help and guidance for SCV operation and calculation.

submerged combustion vaporizer,LNG terminal,operation efficiency,energy consumption,cost check,BWRS function,calculation software

TE626

A

10.3969/j.issn.1007-3426.2014.05.009

2014-01-20;

2014-03-18;編輯:康 莉

焦月明(1963-),男,大學(xué)本科,工程師,畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)工商管理專業(yè)。任職于新疆華隆油田科技股份有限公司,主要從事油田化學(xué)、數(shù)字油田、液化天然氣等相關(guān)領(lǐng)域工程技術(shù)研究及管理工作。地址:(834000)新疆克拉瑪依市金星路7號(hào)。E-mail:archno1@163.com