中东地区燃气锅炉房的设计研究.pdf

设计故
石油化工设计
Petrochemical Desian
2017,34(3)16~18
中东地区燃气锅炉房的设计研究
郭剑铎
(海工英派尔工程有限公司,山东青岛266101)
摘要:根据中东地区某油田天然气项目的当地特殊环境条件,结合燃气锅炉房设计实践经验,提出设
计中应注意的问题。主要介绍了燃气锅炉房设计有关内容,基于当地环境以及燃气性质,确定燃气锅炉
负荷、燃料用量、以及锅炉房各系统的详细设计,将搅块化设计理念应用到公用工程设计中,并采用了先
进的 Smartplant3D软件,实现三维化以及多专业的协同设计。
关键词:燃气锅炉房撬快化设计三维设计
doi:10.3969/j.isn.1005-8168.2017.03.005
1项目概述
负荷Q1=1.2Q=39.36レh,式中“1.2”是管网热
建于中东地区某油田天然气处理丿(NGP)的损失及锅炉房自用蒸汽系数
燃气锅炉房项目,主要是为天然气处理工艺中的
根据热负荷Ω的数值,同时考虑到现场运行
脱硫及硫磺冋收单元提供低压饱和蒸汽。项日所环境恶劣,确定锅炉房规模为3台(2开1备)产汽
在地区夏季高温干?,平均年蒸发量大,环境恶量20レh燃气进口蒸汽锅炉,额定压力为1.0
劣,且当地政治形势动荡,物资相对匮乏,采办和MPa,燃料为大然气
物流运输周期长,对项目进度有重要影啊。因此
表2燃气组分
设计过程中需要考虑全面、注重细节、降低现场工
组分
甜气,
组分
甜气,%
62.2360
CO)っ
1.8873
作量和减少现场采办。本项目所处区域气候条件
16.6884
0.00075
详见表1,燃气组分见表2。
10.8144
0.39
0.0
表1气候条件
NCA
3.809
热值/(kJ?m-3
35588
项日
参数
0.8025密度/(kg·m
年平均温度/℃
0.7939
粘度/(Pas
最高温度/℃
0.3794
分子量
最高金属温度(阳光直射)/℃
NOR. 0.5
最低温度/℃
0.0735『操作压力(表压)/ MPA Min:0.3
年平均降雨量/mm
Max. 0.8
年平均蒸发量/mm
3054.4
0.0078
环境温度
最大风速/(m?s
最大湿度,%
燃料的计算
最低湿度,%
根据燃气组分表2,计算出热值Q。=35588
2设计内容
kJ/m。,锅炉热效率m取5%,故1台20レh燃气
锅炉的燃料消耗量B可由下式求取
2.1燃气锅炉房设计负荷的确定
根据NGP项目酸性气的处理量分为A、B、C
收稿日期:2016-12-09。
3种工况,其处理量(在标准状况下)分別为4x
作者简介:郭剑锋,男,2008年毕业于青岛科技大学热
10°、3x10°、2x10"m/d,综合考虑了整个NCP项
能工程专业,硕士,工程师,主要从事热能工程动力设
目的蒸汽平衡之后,确定蒸汽的热负荷Q分别为
计工作。联系电话:0532-89090367;.-mail:jiam
3.830.5孩h,计算出锅炉房设计的最大热
feng477(@163.com
2017年第3期(第34卷)
郭剑锋.中东地区燃气锅炉房的设计研究
B=D(haーh=)/(Q.mn)
熄火、风机故障等情况时,可发出声光信号,并迅
362m/h
速切断燃气。炉前燃气管道及其附属设施,有
式中:D一饱和蒸汽量tレh;
供货商配套供应。
饱和蒸汽比焓,kJ/kg;
就燃气管道而言,在首次点火未成功时或者
给水比
在停止运行进行修理时,为保证下次点火的安全
Q.一热值,kJ/mi
启动以及检修工作的安全,需要将管道内的燃气
们锅炉热效率。
吹扫干净,当较长时间停止工作再投入运行时,为
则燃气锅炉房的燃料消耗量(标況)为2724防止燃气ー空气混合物进人炉崖引起爆炸,一定
h
要先进行吹扫,将可燃混合气体排入大气,因此在
锅炉房供气系统中设置吹扫和放散管道
3锅炉房系统设计
本系统设置了氮气、蒸汽管道来进行吹扫,系
3.1工艺流程简介
统停用检修时可用氮气进行吹扫和充氮保护。
1)蒸汽系统:锅炉产出的1.0MP2饱和蒸吹扫点设置在锅炉房进气管总切断閥后面(顺气
汽,通过蒸汽管道分别进入分汽缸,在分汽缸均衡流方向)或在燃气管道系统以门隔开的管段上
压力后进入系统管网,送入不同用户,满足生产需需要考虑合适的分段吹扫部位
求
在锅炉燃烧器根部,以及在炉前切断阀和燃
2)给水系统:锅炉单元的除盐水是来自设置气调压阀组之间,分別设置了放散管。为使放散
于新鲜水厂的化学水处理站设备,经地下给排水出去的气体不被鼓风机吸入,所有放散管线分别
管网进入除氧器,当除氧水达到工业蒸汽锅炉的单独引至棚顶2m以上:?。
给水标准后,经锅炉给水泵升压后进入锅炉。
可根据吹扫管的容积和吹扫时间确定放散管
3)燃料供给系统:燃气系统由供气管道的进的管径,般吹扫时间为15~30min,排气量为吹
口装置、锅炉前的配管系统以及吹扫放散管道等扫容积的10~20倍,以此作为放散管管径的计算
组成。
依据。
米自系统管网的0.5~0.8MPa燃气经压力
4)排污系统:锅炉排污分为连续排污和定期
调节阀调压至0.3MPa后进入燃气分液罐、燃气排污。连续排污(又称表面排污)是连续不断地将
分液罐设有外加热盘管,防止产生凝析油,同时可汽包中水面附近高浓度的盐分的锅炉水排出,使
降低燃气中的水分,提高燃烧效率。燃气分液罐锅炉水的碱度、溶解固形物达到锅炉水质标准的
的底部凝析油管道分两路,在正常情况下经凝析要求;定期排污乂称间断排污,是定期地从锅炉水
油经管网进入火炬系统,当凝析油管网系统出现循环系统的最低点(锅筒、下集箱的底部)将锅炉
故障时,也可通过就地排放阀接人入安全设施处理。水中的悬浮物、水渣及其他沉积物排出”。
0.3MPa燃气经炉前燃气调压阀组减压至
正确进行排污是保持锅炉内水质良好,减少
0.02MPa,进入锅炉燃烧器燃烧。在炉前燃气系锅炉内结垢,防止金属腐蚀和蒸汽污染的有效措
统设有紧急切断阀、放散阀、可燃气体报警仪。当施。但是,如果排污不当或操作不合理,轻者会损
可燃气体报警器检测到可燃气体时,自动连锁切坏阀门管道,使排污量增加,浪费燃料;重者会形
断燃气管线上的紧急切断阀,并同时打开放散管成水垢腐蚀,不仅公影响传热,而且会降低受乐元
线上的放散阀,将管道内的燃气经棚顶放空2。件的强度或造成锅炉严重缺水,从而危及锅炉的
在燃气系统中还装有过滤器、流量计、调节安全运行“。所以锅炉排污非常重要,应得到设
阀,以及燃气压力、温度检测装置和点火装置、熄计、安装及操作人员的高度重视,从而减少维修费
火保护装置。可根据锅炉负荷变化调节供气量。用,节约能源
当供气系?补乐力异常空气乐力异常、炉膛
5)烟风系统:燃烧需要的空气由鼓风机加压