江苏LNG接收站储罐加装变频泵的可行性

江苏LNG接收站采用手动调节低压泵出口阀方式,控制低压输出流量匹配槽车装车.手动跟踪及阀门节流存在调节滞后、泵运转效率低、能耗高、泵阀磨损严重等问题,严重影响再冷凝器的平稳运行.基于此,提出在新建储罐中专设装车罐,并使用变频技术,采用“1台变频泵+2台定速泵并联安装”模式,当正常外输时,低压泵采用“n台定速泵+1台变频泵”运行方式优化配置.以进入再冷凝器前汇管压力保持定值为控制目标,根据外输量确定n值,定速泵出口不做节流控制,变频泵转速可调自动匹配装车流量变化,其水力分析验证结果表明控制效果良好,且可以达到节能目的.指出变频泵选型需充分考虑管路特性,提供了选型和工艺操作方面的相关建议.     

LNG接收站高压泵预冷方式对比

介绍了高压泵的组成以及LNG接收站配备的立式、电动、定速、潜液式离心高压泵的技术特点.高压泵初次使用或者进行维修作业再次投入使用时均需预冷.为此,将高压泵分为6部分:底部轴承以下、泵吸入室的中部、底部轴承、电动机定子的中部、上部轴承、高压泵出口法兰,由下向上进行预冷,并根据其内部结构制定了每一部分所需的预冷时间.对两种不同压力预冷方式的进行比较:当泵井压力为20 kPa时,泵井进液时液位控制较困难,但预冷入口和出口管路比较安全；当泵井压力为0.7 MPa时,泵井进液时液位上升平稳,且静置时液位变化较小,但是在预冷入口和出口管路时,可能发生高压气体窜入低压管路,导致再冷凝器液位和压力波动,甚至导致全场工艺设备停车.最后,指出了预冷作业过程中需要注意的几个问题.     

LNG接收站海水泵跳车应急处理及可行性

LNG接收站处于低流量外输工况下,海水泵跳车后,为了避免接收站启动零外输工况,维持接收站在运设备的正常运行,可以采用开启零外输循环流量控制阀的方法,将高压泵排量引入高压排净总管,然后进入低压排净总管,最终汇入储罐.以水力学分析为基础,通过计算该流程最大通过流量和评估其对储罐压力的影响,证明该应急操作具有一定的适用性,可为应急操作提供理论支持.     

LNG接收站高压泵增加叶轮后的性能变化及影响

随着中国天然气需求量的爆发式增长,LNG接收站外输管道里程不断增长,出站压力随之持续增高,对压缩机、高压泵等设备性能提出了更高要求。以青岛LNG接收站为例,针对外输压力的变化,提出对其4台高压泵增加4级叶轮的改造方法,并对改造后外输高压泵的性能变化及其对LNG接收站工艺运行的影响进行研究。通过对改造后的高压泵扬程、轴功率、效率随着流量增加的变化趋势进行现场测试,结果表明:高压泵增加叶轮后,其扬程、轴功率、效率、电流均显著提高,其中3台高压泵的运行参数可满足LNG接收站现场实际需要,另外1台即使在相同的测试条件下出口压力仍明显偏低;气化器、HIPPS(High Integrity Pressure Protective System)系统、外输管道高报压力及联锁值均需随之上调,接收站高压区连接法兰出现了多处泄漏,应加大巡检频率和力度;当LNG接收站高压泵性能不同时,在运行过程中应该尽量选用性能相近的泵。研究结果可为高压泵的国产化设计、制造提供参考。     

LNG接收站最小外输工况下BOG的再冷凝控制

最小外输工况下BOG再冷凝工艺的平稳控制是LNG接收站安全平稳运行的关键,对LNG接收站BOG再冷凝工艺在最小外输工况下的控制难点和技巧进行分析,结果表明:最小外输工况下LNG接收站产生的BOG的量较多,通过再冷凝器底部旁路的LNG量过少,运行过程中调整压缩机负荷、槽车站装车量波动等因素都会导致再冷凝器的压力、液位波动较大,同时也无法满足高压泵入口的温度要求及维持其入口压力的稳定.最后提出减少接收站BOG产生量、降低进入再冷凝器的BOG温度、保证BOG压缩机在高负荷下运行及提高再冷凝器的操作压力等措施,这些措施能够提高BOG再冷凝工艺控制的平稳性,保证系统安全运行.     

基于遗传算法的取水泵站优化运行

针对取水泵站在不同季节流量及水源水位变化大,泵偏离高效区运行,导致泵站运行效率低的问题,提出了以取水泵站总能耗最小为为目标函数的优化运行数学模型.该模型以一定的管路装置扬程、供水量等为约束条件,利用遗传算法确定并联运行泵的台数、调速泵的转速及机组间的流量分配,可实现取水泵站的优化运行.     

山东LNG接收站再冷凝器工艺及控制系统

再冷凝器是LNG接收站再冷凝工艺的核心设备,既可以冷凝系统产生的BOG,也起到高压泵入口缓冲罐的作用,因此再冷凝器的工艺与控制对于接收站的稳定运行具有至关重要的作用。通过对山东LNG接收站再冷凝器工艺流程及主要参数的阐述,对其控制系统的4个主要控制方面进行了简要分析,并在此基础上提出了针对再冷凝器控制系统优化的两项改进方案:工艺上应该设置有高压泵最小回流至储罐的旁通管道和控制阀门,从而保证再冷凝工艺和接收站稳定运行;控制上可以增加高压泵最小回流线上流量监测和控制,以保证再冷凝器中不会发生由物料不平衡引发的压力和液位波动。     

川气东送管道首站压缩机启用影响模拟

对天然气管道首站单台压缩机故障停机时上游集输管网系统压力与流量的波动情况进行研究,有利于保障集输管网的安全运行。基于川气东送管网系统上下游集输管网概况,采用SPS软件模拟了首站单台压缩机故障停机对上游系统产生的影响。根据模拟结果,当首站一台在用压缩机紧急故障停机时,将影响净化厂及集输管网的压力和流量,并引起另一台压缩机流量增大、压力降低,从而影响整个川气东送管网的正常运行;同时,可能引起净化厂的净化装置系统压力波动,造成整个气田关断停车。据此,提出在首站增加放空设施,通过安全联锁泄放的方法保证管网压力平衡,降低对另一台压缩机的影响,从而保障整个川气东送上下游管网安全运行。     

LNG接收站空压机组联控系统的改进措施

通过研究江苏LNG接收站压缩空气管网压力波动特性曲线,分析了在当前控制方式下空压机系统的运行特点及存在的问题.提出空压机组联控系统改进措施:将空压机运行模式由两主机一备机改为一主机、第一备机及第二备机,设定了系统正常供气压力、最低供气压力及最高供气压力;为减少空压机卸载时干燥机再生消耗,设置干燥机与空压机联锁.实践证明:联控系统改进后,压缩机不再频繁加卸载;下游PSA制氮系统产品氮气流量提高,氧含量降低;空压机稳定运转,减少了加卸载带来的电流和机械冲击及空压机进气阀、电磁阀等部件损耗,延长了空压机使用寿命;减少空压机空转时间,节约电能;压缩空气管网压力趋于稳定,接收站运行更加安全平稳.     

变频调速泵并联运行最优调度策略分析

为降低同型号变频调速泵并联运行的能耗,对泵并联运行的功率进行了分析:若水泵并联运行时各调速泵的流量和转速相等,则泵机组总的轴功率最小。依据泵工况点愈接近最高效率下的相似工况抛物线其效率愈高的原理,导出了泵机组功率最小时的开启台数及其调速率的计算方法,并以4台350S44A型离心泵组成的某取水泵站为例,对水源水位变化下的多泵运行能耗进行计算,计算结果表明,该方法可简单方便地实现配置有同型号调速泵泵站的优化调度。     

回流鼓风机在LNG接收站的应用

当LNG接收站全速卸料时,船舱内压力由于LNG体积减少而骤降,需要从岸上返回蒸发气以维持船舱压力,返气量与返气速率由卸载量和卸料速度决定.回流鼓风机作为LNG接收站返气工艺的关键设备,其运行状态直接影响卸料操作的顺利进行.通过对回流鼓风机的流量调节方式和工作点进行分析,总结出在实际运行中回流鼓风机的流量控制需要将IGV调节和出口节流调节相结合,避免在喘振区域工作.同时对回流鼓风机的喘振工况进行分析和计算,根据计算结果预先判断发生喘振工况时的参数,提前干预,严格控制运行的各个环节,保证回流鼓风机的平稳运行.     

成品油管道开泵方案统一优化模型

优化成品油管道沿线泵站开泵方案可以降低管道运行能耗。以包含泵机组并联运行模式及配备变频泵的成品油管道为研究对象,考虑沿线节点压力、过泵流量等约束,基于已有批次输油计划,建立以运行时间内管道全线运行能耗总和最小为目标的混合整数线性规划模型(Mixed Integer Linear Programming,MILP),并利用分支定界算法求解。利用该模型求解了中国某条成品油管道的优化配泵方案,计算耗时213.76 s,所得结果符合约束限制,具有较强的实用性,可为中国成品油管道优化运行提供指导。     

影响流量分程控制器稳定性的因素

在工业生产中,经常通过流量分程控制测量、调节工艺参数,通过对给定对象的测量调节系统的压力和流量等参数,从而排除干扰,消除偏差,保证系统的稳定运行.随着天然气用量的增加,LNG接收站通过储存、气化、外输这一过程实现能源的充分利用,而LNG工艺系统控制的平稳性直接影响接收站的外输供气.通过对江苏LNG接收站流量分程控制回路运行情况进行观察和分析,总结了可能影响其稳定性的各种因素,提出了可行的优化方案.     

水泵并联运行工作点确定方法的研究

针对横加法确定水泵并联运行工作点的不足,通过对并联系统各水泵装置的能量供需情况及其水力特性的分析,推导出了利用能量方程确定水泵并联运行工作点的新方法。用此方法可直接确定系统各部分流量、扬程、水位及水头损失之间的关系。     

鲁尔泵运行中典型故障分析与处理方法

德国鲁尔泵作为油品外输泵被广泛应用于输油管道泵站。结合现场实践，对运行过程中泵机组因为机械密封动环轴套发生轴向串动而引起的泵机组突然停机、启动时出现堵转的现象进行阐述和分析。从泵机组机械密封的结构设计和受力状态分析入手，阐述了机械密封动环轴套发生位移是由灌泵时巨大的流体冲击力造成的这一观点，并通过建立流体力学模型进行计算证明，最后成功解决了机组运行中的过载停机和启动堵转难题，对于今后鲁尔泵机组类似故障的解决具有借鉴意义。（表1，图7，参7）     

空压机恒压供气节能改造的可行性

针对江苏LNG接收站空压机组能耗高、故障率高的问题,通过对接收站空压机机组运行和控制原理及对实际仪表风的需求进行比较分析,明确了导致空压机机组能耗和故障率较高的主要原因:常规加卸载、供气压力与实际需求压力不匹配、仪表空气利用率低、空卸载时间长.因此,通过空压机变频控制来实现对管网的恒压控制,保证管网压力稳定；同时,结合当前变频的发展现状,联合接收站DCS控制系统实现空压机组远程控制及数据模块的计算,保证变频器数据计算与传输的及时性.通过上述改进,有效提高了空压机组的运行效率和管网稳定性,实现了节能降耗.     

泵站运行的最优控制

通过分析泵站运行的各种特性,从理论上探索了解决泵站经济运行的途径。讨论了泵机组运行工况最优控制的准则和方法。运用泵的相似理论,导出了泵装置最优变速数学模型。同时讨论了变角运行问题。泵站机组间的流量最优分配采用了微分法和动态规划法;並提出了对泵站运行机组台数确定和组合进行优化的方法。此法适用于水利、工业、城市给排水等系统中各种泵站工程,理论上也适用于泵站群的控制。     

LNG接收站往复式压缩机流量偏低的解决措施

往复式压缩机是LNG接收站调节储罐气相空间压力的核心设备,其流量是判断压缩机整体运行性能的重要参数.基于江苏LNG接收站往复式天然气压缩机流量偏低的问题,给出了江苏LNG接收站往复式天然气压缩机流量的计算方法,并将理论计算值和实际运行参数进行对比分析.结合江苏LNG接收站的生产实际,提出了有效的解决方案:更换压缩机的活塞铜套,尽量使压缩机在设计工况下运行,避免在压缩机出口与流量计之间连接消耗天然气的工艺管道,及时检查压缩机的进出口阀门及余隙阀门有无损坏,维持储罐压力恒定等.     

原油变频超流量节能外输技术及其应用

通过理论研究和试验应用,提出了泵输系统低频率超流量外输节能技术的新理论。研究表明:对有较大富裕扬程的变频泵输系统,在低频(低于工频)条件下,由于电机可以节余较大富裕功率,故即使泵的流量大幅超过额定流量值外输,电机的电流和功率也不会超过额定值,并能使电机和泵更平稳、高效运行。在变频调节过程中,将泵流量、电机电流、电机功率、电机运行温度、是否更节能等因素作为综合参照依据,且将单位输油的耗能量作为判断泵输系统是否节能的唯一评价指标。该技术在雅克拉集气处理站实际应用后,在35Hz低频条件下,单泵的实际输量最高升至额定排量的两倍,吨输油节电率高达73.7%,成效显著。     

汽车ABS波动效应负载发生装置的研制

为了分析管路压力传递特性,优化系统结构,提高控制品质,采用系统集成的方法研制一套ABS波动负载发生装置.在有、无ABS作用时,进行了试验,获取的数据为柱塞泵的选择与校核提供了依据,根据泵的最大工作压力和最大流量等参数,选择了驱动电机,并设计了驱动电路.装置可为管路液压参数辨识及系统分析提供硬件支持.