小型移动式天然气临时供应装置及应用示范.docx

第31卷第8期加工利用·101·

小型移动式天然气临时供应装置及应用示范

刘建辉1,2杨宏军1徐文东1樊栓狮1

1.华南理工大学传热强化与过程节能教育部重点实验室2.深圳市燃气集团股份有限公司

刘建辉等.小型移动式天然气临时供应装置及应用示范.天然气工业，2011,31(8):101-105.

摘要为了方便、快捷地解决燃气管网维修期间用户的连续用气问题，以LNG钢瓶组气态天然气作为供气气源，设计了一种小型移动式天然气临时供应装置，对装置的重要组成部分LNG钢瓶组、增热器和调压加臭器进行了介绍，并对用户用气量、钢瓶流量、增热器的设置、压力调节和加臭方式等进行了优化设计，总结了该装置具有的4点创新性：①机动灵活，实用性强；②自由组合，操作简单；③LNG气相外供，创新使用；④外形美观，便于批量生产。应用该装置对一栋楼宇的236户居民用户临时供气，结果表明：用户最大用气量可达24.5m3/h,气体最低温度为11℃,完全满足应急供气要求和相关国家标准。该装置的研发和使用，填补了我国燃气行业在非正常工况下保障天然气连续供应的技术空白，获得了中国外观设计和实用新型技术2项专利，在天然气的供气保障体系中有着广泛的应用前景。

关键词非正常工况临时供气移动式供气装置小型橇装LNG增热调压加臭DOI:10.3787/j.issn.1000-0976.2011.08.024

在燃气供应过程中不可避免地会发生地下燃气管道抢修、维修或管道碰口等作业，现在的通常做法是对受影响的片区管网采取停气措施，使输气管道的抢维修或碰口作业在一个相对安全的无气状态下进行。但这种停气作业不仅在放散过程中要向空中排放大量的天然气，而且在恢复供气时要对用户的用气末端关闭性进行逐一确认，致使工作量大，作业时间长，严重影响用户的正常用气，天然气浪费严重，甚至会由于某些环节的疏忽而导致燃气事故发生[2]。

为了保障用户的安全、连续用气，在借鉴橇装LNG瓶组站工艺的前提下[3],笔者综合考虑了天然气的特性以及城市建筑物燃气管道系统的工艺特点[4],提出以LNG钢瓶组气态天然气作为供气气源，将小区用户分解为各个楼栋用户单元，采用小型移动式的调压加臭橇装供气设备来解决非正常状况下(燃气管道抢维修或碰口作业等)燃气用户的连续用气问题。

1工艺设计和优化

小型移动式天然气临时供应装置结构如图1所

示，该系统由LNG钢瓶组、增热器和调压加臭器等部

分组成。由于LNG钢瓶为外接方式，所以图1中虚框内的部分为设备研制的主要内容。设备的容量参数设计依据包括用户用气量、钢瓶的气相出口流量、增热器出口温度、供气压力及加臭方式等。设备出口现场接驳到楼栋的上升立管供气给用户。

1.1用户用气量的确定

天然气的组成(以深圳地区为例)为含甲烷87.690%(体积分数，下同),含乙烷8.192%,含丙烷3.097%,气体密度为0.77kg/m3,气态低热值为41.96MJ/m3[5]。综合考虑单个楼栋的实际情况，初步选定以1根上升立管带50～250户的住宅作为供气单位，每户的燃具按照1台双眼灶和1台10L热水器计算，参照用户晚间高峰用气量来确定居民用户的用气量。

根据燃具的热负荷及同时工作系数[6-7],确定用户理论用气量为7.7～33.3m3/h。

1.2钢瓶流量的确定

LNG钢瓶与液化石油气(LPG)钢瓶相比，结构复杂，操作要求也更高。选择与50kgLPG钢瓶相近规格的美国生产的泰来华顿XL-45型LNG钢瓶作为应急气源，每瓶可供应的气态天然气约为102m3,其结构如图2所示。

作者简介：刘建辉，1967年生，高级工程师，博士研究生；主要从事城市燃气管理及能源技术研究工作。地址：(510640)广东省广州市天河区五山路381号华南理工大学逸夫工程馆208室。电话：(0755-mail:liujh@

·102·天然气工业2011年8月

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调压组

法兰球阀

出口

加臭罐

增热器

低温钢瓶及小车低温钢瓶及小车

图1小型移动式天然气临时供应装