1 概述
珠江三角洲地区作为我国第一个液化天然气项目试点,首期工程在 2005 年前竣工,供应深圳、东莞、广州和佛山四个城市,二期工程计划在 2008 年投产并供应其它五个城市(惠州、肇庆、江门、中山和珠海)。现在除了广州涉及油制气外,其余城市为液化石油气和部分代天然气。而燃气燃烧 理论 表明,不同气质的燃气存在互换性 问题 ,天然气的转换,这个问题已摆在各城市面前。
从深圳市天然气转换准备工作了解到,针对供气工艺准备了二个方案:一种方案是更换所有户内调压器,深圳现有 20 万户,更换所有调压器,需要投资 3200 万元;另外一种方案是每栋住宅楼增加一个 0.3MPa 到 0.07MPa 的楼栋调压器,计有 3000 栋,需要投资 300 万元。从上述方案可以看出,天然气转换之时,调压器也必须转换,这将需要投人很大的工作量和经费。我省上述城市燃气用户中,管道气发达的城市管道用户也只占 40 %左右,在天然气使用前,要加快管道燃气建设,同时还需使用液化石油气过渡。因此, 研究 现阶段如何选用可以满足二种气质的调压器,做到既可减少将来的转换工作量,又可节省投资,这是很有意义的。
2 二级调压器适应范围
液化石油气及天然气的供应流程,按照调压方式可分三种:
( 1 )户内调压工艺,又称中压进户,即是中压进户后再调压。
( 2 )楼栋调压工艺,即是每栋或数栋住宅楼集中调压后,低压进户。
( 3 )区域调压,即是市政管道调压成低压后,向一个区域的用户再分配输送。
珠江三角洲地区的管道液化石油气输送大部分采用( 1 )、( 2 )二种工艺方式,而将来天然气的输送可以采用以上三种方式。但由于方式( 3 )供应的范围较大,需要建立专门调压站,因此较适会尚未有管道用户的区域。本文主要讨论( 1 )、( 2 )工艺方式采用的二级调压器选型问题。
3 二级调压器的选择依据
( 1 )调压器的进出口压力
从上面的流程可看出,如忽略管道少量的压力损失,二种调压方式的进出口压力可当作一样。市政管道中压输送压力可作为调压器的进口压力,出口压力可按燃烧器的额定压力考虑。以下是二种气质的调压上较。
( 2 )调压器的流量
由于二种调压方式的供 应用 户量、二种气质的热值不同, 计算 调压器的流量必须分别考虑。
① 户内调压器流量计算
户内调压器要满足每个家庭的基本燃具用气要求,考虑每一个家庭燃具一般惯例为一台灶具和一台热水器,现以林内牌燃具为例,用气量见表 2 。
② 楼栋调压器流量计算计算
楼栋调压器的流量,必须知道调压器流量供应的用户数。单栋楼栋调压通常把调压器与煤气表一起放在表箱内,这种调压方式考虑到:一是由于低压管及表箱比较显眼,为了减少对建筑外观的 影响 ,一个表箱不能满足太多用户,因此每层户数不应超过二户;二是管线越长,压力降越大,按照楼层压力降及调压范围,楼栋调压供应的楼层数不应超过 10 层。这样一个楼栋调压器供应户数可以确定为 7-20 户,按照每户最大用气量及同时工作系数,可以得出表 3 结果。
4 选用调压器的建议
( 1 )市场上供应的国内外二级调压器品种较多,珠江三角洲地区通常使用以下几种进日调压器,技术指标见表 4 。
由于一是天然气中压输送压力为 0.2 或 0.3MPa ,远高于以上调压器的最高允许进口压力范围;二是市场上所销售的天然气燃具额定压力为 2KPa ,低于现在所用的调压器出日压力范围。所以以上调压器无法满足液化石油气转换到天然气时的调压需要。
( 2 )推荐产品
本文推荐意大利 FIORENTINIC3 、美国 FISHERR522 、 S402 二级调压器。三种调压器的技术指标见表 5 。
C3 可作为户内调压器,由于有安全放散及紧急切断功能,比 RC4N 的价格高,但这二种功能有效的防止户内管道过压及大量泄漏。如觉得 C3 价格高,可以选择国内价格适中的替代产品。 R522 、 S402 作为楼栋调压器,如按调压相同单位热量的价格比较,比 LV4403B4 、 LV5503B6 便宜,特别是 S402 ,如选择阀口直径为 6.4mm ,价格优势更明显。
从前面二种调压方式 计算 的流量可知,上面三种调压器的流量完全可以满足二种气质用气要求。对于压力 问题 ,三种调压器允许的最大压力范围远高于天然气的中压输送压力,可满足使用要求。而出日压力范围,可以通过更换调压器的主弹簧来达到使用要求。当气质为液化石油气时,选用压力 2.37-3.25KPa 的弹簧;当气质为天然气时,选用压力 1.87 《 .37K 犯的弹簧。采用这种 方法 ,就非常轻松地解决转换问题。这种更换方式,在工商业用户中使用较多,实践证明,更换弹簧是一种安全、成本低切实可行的办法,具体操作可咨询供应商。
5 燃烧器额定压力问题
采用增加楼栋调压器的方式,即把天然气中压输送压力( 0.2MPa 或 0.3MPa )调压到液化石油气中压输送压力 0.7MPa ,满足原来二级调压器进日压力要求,则二级调压器的出日压力范围不变,灶前压力为 2.43.3 KPak 城市燃气设计规范》第 7.2.2 规定低压天然气燃具额定压力为 2.OKPa ,所以天然气灶前压力 2.