第11章燃气的储存

CompanyLOGO第11章燃气的储存燃气的储存§11.1低压湿式罐§11.2低压干式罐§11.3高压储气罐§11.4燃气储配站§11.5长输管线及高压管道储气能力计算§11.6液化石油气的降温储存§11.7天然气的液化及液态储存§11.8燃气的地下储存低压湿式罐特点储气罐的压力是变化的；储气罐的容积是变化的。计算储气压力计算；储气容积计算。燃气的储存类型一.直立罐垂直升降二.螺旋罐螺旋升降，节省金属，抗风能力差。三.低压湿式罐存在的主要问题1.防冻，维护费用高；2.需要定期防腐；3.金属耗量大。低压干式罐干式罐组成：外筒、活塞、底板及顶板。特点：容积可变；压力基本不变；密封系统复杂；没有水槽，基础荷载小；金属耗量小，有利于建大罐。高压储气罐一.储气罐的构造特点：定容罐，结构简单，可贮存气态、液态燃气。形状：圆筒形、球型。PPPPPVVcc0二.储气量的计算高压储气罐的有效储气容积的计算储罐的容积利用系数提高储罐容积利用系数的措施：引射器燃气储配站一.高压储配站工艺流程燃气的储存西安市输配系统设计方案输配系统方案：次高压管道输气，中压管网配气，高压球罐储气的输配方案.供气方式：采用次高压输气，中压配气两级系统。即次高压管道和一期、二期储配站高压球罐储气调峰，次高压管道兼输气，通过高中压调压站调至中压，由中压管网配气，采用中压一级系统供气的方式。燃气的储存压力级制（1）门站、储配站最高工作压力：＜1.6MPa设计压力：2.0MPa（2）次高压管道工作压力：＜1.6MPa设计压力：1.6MPa燃气的储存（1）低峰时，一路进入高压球罐储存（最高工作压力1.0兆帕）；一路直接经过滤、调压至0.2兆帕,计量后进入中压管网；一路进入次高压管网供应高中压调压站和一期工程储配站。（2）用气高峰时，门站来气和高压球罐出气进入次高压管网，同时高压球罐中的天然气一部分经过滤、调压、计量后进入中压管网。燃气的储存门站、储配站工艺流程----用气低峰方框图燃气的储存门站、储配站工艺流程----用气高峰方框图长输管线储气能力的计算管线末端是在不稳定的工况下工作的，我们近似的用排气量等于用气量的那一瞬间的稳定工况代替燃气流动不稳定的工况进行计算。燃气的储存管道相当于一个定容罐，管道的储气能力=a点时管内的燃气量-b点时管内的燃气量；小时用气量占日用气量的百分数燃气的理论储存量占日用量的百分数一日中的各小时图5-6用气量变化曲线和储气罐工作曲线a、b-用气量与供气量相等的瞬间用气量变化曲线平均小时供气量燃气罐工作曲线内燃气量：RTPdxFdGx20221xQaPPxdpPQadxx202（11-25）（11-26）（11-27）（11-28）燃气的储存将式（11-28）（11-26）代入（11-25）得（11-30）进行积分，将下式带入（11-30）dpPQRTaFdGx2202)(32323120PPQRTaFG)()(32122213231000PPPPTTPFLQ)()(3222213231PPPP是管道中的平均压力，表示为)(32)()(322122122213231PPPPPPPPPm燃气的储存如果取可写成所以管道储气量：FLVTT,100PPVQm0min.max.'0PPPVQmm燃气的储存式中：——管道中燃气量最大时的平均绝对压力（MPa）；——管道中燃气量最小时的平均绝对压力（MPa）；V——管道的容积()。例题11-1max.mPmin.mP3m液化石油气的降温储存罐内压力：压力储存：温度=48oC，成份：丙烷；压力=1.6MPa.降温储存，是常压储存。目的：节省钢材和资金；安全。)(温度，成份fp燃气的储存一．直接冷却式流程罐内气相压缩冷凝储存泵液相罐内顶部节流喷淋燃气的储存二．间接气相冷却式流程制冷循环泵罐内气相冷凝储存液相罐内顶部节流喷淋燃气的储存三．间接液相冷却式流程制冷循环泵罐内液相冷凝节流喷淋（顶部）燃气的储存公路运输管理燃气的储存LNG低温贮罐TC34全浸润型低温泵LNG加气机燃气的储存一．天然气的液化天然气的液化是深度冷冻（一）阶式循环制冷燃气的储存一段冷冻：用丙烷，-40度，同时冷却乙烯、甲烷二段冷冻：用乙烯，-100度，同时冷却甲烷三段冷冻：用甲烷，-163度，天然气液化燃气的储存（二）混合式制冷燃气的储存（三）膨胀法制冷特点：充分利用长输干管与用户之间较大的压力梯度作为液化能源，只利用干管剩余的能量即可。适用于干管压力较高且液化量较小的地方。燃气的储存该方法所能液化的天然气量，取决于管网的压力所能提供的能量。各种压力比下甲烷的液化量入口压力P1(MPa)出口压力P2(MPa)甲烷的液化量(%)P1/P27.003.503.72:15.253.502.41.5:15.251.051.035:15.250.351.4815:12.100.210.8310:1燃气的储存采用天然气燃烧加热的方式使天然气重新气化。气化设备费占液化设备费的四分之一。能量消耗大约是得到1标准立方米气态天然气消耗745KJ的热量。燃气的储存二．低温储罐的结构（一）内罐：薄膜罐。具有液密性，可挠性，在低温下不脆化。足够的韧性与良好的加工性能。低温钢板，镍钢，不锈钢或铝合金。（二）隔热层:作用;传递液压头，固定“薄膜”，减少气化量以及温差应力。材料：硬质泡沫、泡沫玻璃、珍珠岩.有粉末状，纤维状，板状地等混合使用地隔热层。靠近内侧的隔热层要有伸缩性。燃气的储存（三）外罐1.冻土壁；2.钢制壁；3.钢筋混凝土壁.三．液化天然气储存站安全1.安全距离；2．LNG容积池；3．监测系统；4．消防系统。燃气的地下储存一.利用枯竭油气田储气是通过油气田原有的生产井和建库时增加的气井向枯竭的油气层注入或采出天然气，是世界上使用最广泛、运行最久的一种储气库。优点是地质对象为已开发过的油气田，地下构造、储层情况清楚，不用进行地质勘探，建库周期短；油气田开发用的部分气井和地面设施可以重复用于地下储气库，需要补充注入的垫层气量不多，投资和运行费用低。缺点是密封性要求高，注入气体最好是经过处理的干气，对枯竭油田用作储气库还应装有除油设备。燃气的储存二.含水多孔地层中的地下储库将地下含水层中岩层孔隙中的水排走，并在非渗透性的含水盖层下直接形成储气场所。一般建在背斜构造的含水砂岩储层中，其优点是构造完整，钻井完井一次到位，缺点是气水界面较难控制，投资和操作费用较高，建库周期较长，风险较大。但可用于建造地下储气库的含水构造分布很广，即使在输气干线或天然气消费中心附近没有合适的枯竭油气层，也总可以找到含水层构造。目前，世界上建造在大工业城市附近的地下储气库基本上都为含水层储气库。此类型储气库可以储存几十亿立方米的天然气，年注采循环约为1次。燃气的储存三.利用盐矿层建造储气库盐穴储气库是在天然盐层中，以常规钻井方法钻穿岩层，注入淡水进行冲蚀使之形成一定体积和形状的溶腔，然后泵出盐水注入天然气。这种储气库投资和操作费用高，总的相对容量较小，钻井完井难度较大，溶蚀冲蚀较难控制；但操作机动性强，生产效率高，能快速完成抽气注气循环，一年中注采循环可达4～6次。