【正文】 將會(huì) 有很大的發(fā)展意義 和發(fā)展空間 。 根據(jù)上述特點(diǎn)，已對(duì)低溫破碎輪胎等廢料的資源回收系統(tǒng)和食品、塑料的低溫粉碎系統(tǒng)進(jìn)行深入研究。 如果實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)就可 以 在 處理大量電子垃圾 的同時(shí) 回收利用其中的大部分銅和其它 貴重 金屬。相變物質(zhì)的選擇是ＬＮＧ蓄冷裝置研究的關(guān)鍵，要充分考慮相變物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)及安全性問題，目前正處于實(shí)驗(yàn)研究階段。這就會(huì)造成無法精確控制氣化量。具體控制系統(tǒng)和邏輯關(guān)系參看圖 61 和圖 62。所以這里不做詳細(xì)說明。 4) 流量測(cè)量?jī)x表選用進(jìn)口的 E十 H公司生產(chǎn)的電容式渦街流量計(jì)。 安全防護(hù) LNG 既有可燃的特性，又有低溫的特性。所以 LNG 設(shè)備安全考慮的關(guān)鍵是防止低溫條件下材料的脆性斷裂和冷收縮對(duì)設(shè)備引起的危害。如果持續(xù)暴露在這樣的氣氛環(huán)境下，會(huì)引起意識(shí)模糊和窒息。如果吸入的是冷氣體，對(duì)健康是有害的。 所以必須安裝安全檢測(cè)設(shè)備，在有可燃?xì)怏w，火焰，煙，高溫，低溫等潛在危險(xiǎn)存在的地方隊(duì)危險(xiǎn)狀況進(jìn)行 預(yù)報(bào)，可以使工作人員及時(shí)采取緊急處理措施。 由于目前我國(guó)尚無關(guān)于 LNG 供氣站的設(shè)計(jì)及施工的規(guī)范 .相關(guān)的規(guī)范有《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》 ( GT350028 93, 98 年版 )和《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（ GT350160 92, 99 年版 )。從設(shè)備的角度，應(yīng)防止 LNG 從系統(tǒng)中漏泄或溢出，同時(shí)還必須考慮意外情況下萬一發(fā)生 LNG 漏泄或溢出時(shí)，配套相應(yīng)得防范措施，如在 LNG 儲(chǔ)罐周圍設(shè)置圍堰或蓄液區(qū)?？梢詫⑹鹿十a(chǎn)生的危害降低到最小。如果使用機(jī)動(dòng)或移動(dòng)式滅火器，則不得將它們用于其它目的。有LNG 流體的建筑物內(nèi)，應(yīng)當(dāng)具有良好的通風(fēng)，防止可燃?xì)怏w或蒸氣聚集而產(chǎn)生燃爆。 ESD系統(tǒng)本身也應(yīng)該有實(shí)效保護(hù)裝置，使緊急情況時(shí)失控的可能性降到最小。緊急關(guān)閉系統(tǒng)本身應(yīng)由良好的保護(hù)系統(tǒng)，避免在緊急狀態(tài)下不起作用。由于工藝設(shè)備中的 LNG 及其蒸氣都沒有味道，憑嗅覺檢測(cè)不到它們的存在時(shí)，需要安裝有合適的可燃?xì)怏w指示器。 二 ．初步實(shí)現(xiàn)了 LCG 加氣站成套設(shè)備的設(shè)計(jì) ?？傮w來說 解決了 LCG 加氣站工作流程和 相 關(guān)的 技術(shù)實(shí)現(xiàn) 中存在的 基本 問題 。 存在的問題 主要是沒有完成關(guān)鍵設(shè)備的詳細(xì)工藝設(shè)計(jì)， 繪制出零件圖。 西安交通大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 致 謝 “三人行，必有 吾 師”。 詩云：四載春秋歲月增； 楊枝輕灑散愁云； 他日海上龍含日； 認(rèn)取香煙識(shí)故人。 C惠勒北美有限公司 摘要 本文比較了不同種類 LNG 氣化器的使用及其對(duì)環(huán)境的影響并且描述了一種利用電站或者工廠廢熱的氣化器概念從而 在 消除了燃料使用 的 同時(shí)減少了耗散 ，提高了熱效率。一般開架式氣化器采用海水作為熱媒介。包含中 間 流體的殼管式 LNG 氣化器已經(jīng)在 LNG 接 收終點(diǎn)站中使用，它通過把冷量傳遞給海水或者中間導(dǎo)熱媒介來預(yù)冷電站廢氣的方式來回收 LNG 的冷量 。 概述：開架式氣化器采用鋁合金制造， 鋁合金 具有良好的低溫機(jī)械性質(zhì)，完美的可用性和高的熱傳導(dǎo)率。 海水必須通過凈化以保護(hù)管排不受生物污垢的侵襲 ， 也可以預(yù)防海產(chǎn)在管路系統(tǒng)中生長(zhǎng)。一般必須盡量減小這 一數(shù)值。 Cu++1ppb。在日本這一標(biāo)準(zhǔn)為 10ppm。燃燒器中的灼熱燃?xì)鈬娚涞浇]有通過LNG 的不銹鋼管的水中。因此浸沒式氣化器的工作彈性使關(guān)停后的快速啟動(dòng)以及對(duì)變化供應(yīng)量快速響應(yīng)成為可能。 水浴中的水通過燃燒生成物后會(huì)變成酸性，必須加入鈉的碳酸 鹽或者鈉的重碳酸鹽來控制水的 pH值，因此過多的燃燒廢水在排放之前必須回收處理。 雙管束殼管式氣化器在一個(gè)單一殼體內(nèi)合并使用高，低 溫 管束以及一種用在LNG 和海水或者乙二醇水溶液之間的中介導(dǎo)熱介質(zhì)（例如：丙烷，異丁烷，氟 利昂，氨水）。這個(gè)循環(huán)所采用的中間介質(zhì)是異丁烷。 氣化器中的最小海水流量也將受到限制，從而避免 由于海水流量過小而導(dǎo)致的結(jié)冰現(xiàn)象的出現(xiàn)。 澤布勒赫的整套裝置的能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到 %。 經(jīng)過改進(jìn)的氣化器現(xiàn)在可以有三種工作工況。 其它類型的氣化器 空溫氣化器 空溫加熱氣化器采用自然對(duì)流或強(qiáng)制對(duì)流來氣化 LNG，這種氣化器通常適于較溫暖的地方并且需要足夠的安裝空間。正在運(yùn)行的開架式氣化器會(huì)吸入大量的浮游生物，這些海水以低于吸入溫度 5~12℃排出時(shí)又含有 ~2ppm的氯化物。氣化過程中燃燒生成的 xNO ， 2CO 和 CO還會(huì)加劇溫室效應(yīng)。 廢熱利用： 利用廢熱氣化 LNG不論是殼。 這取決于排放管的安裝位置，安裝不當(dāng)?shù)脑捑蜁?huì)破壞微生物棲息地。 開架式氣化器最大的優(yōu)點(diǎn)是采用可再生的海水作為熱源，這樣就避免了因?yàn)槿紵褂没剂隙a(chǎn)生的二氧化碳和氮氧化物，從而使地球的溫室效應(yīng)不會(huì)進(jìn)一步加劇。 西安交通大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 47 環(huán)境影響對(duì)比 開架式氣化器 年氣化 750萬公噸的 LNG終點(diǎn)站至少需要兩個(gè)大直徑管道 ： 一個(gè)用來流入海水 ； 一個(gè)用來排放海水。這種方案有很高的能源利用效率，當(dāng)然也存在以下的缺點(diǎn)： ■ 該方案會(huì)降低電站的功率 ■ 當(dāng)廢氣溫度低于 16℃時(shí)廢氣浮力會(huì)降低，為了保證廢氣不會(huì)滯留地面，有一部份潛在功率被用來加熱廢氣?？偟膩碚f達(dá)到了減少動(dòng)力消耗燃料所產(chǎn)生 CO %的目標(biāo)。這已經(jīng)在澤布勒赫（比利時(shí)） LNG終點(diǎn)站廢熱工程中得到實(shí)現(xiàn)。類似開架式氣化器，采用海水作為媒介的殼管式氣化器也面臨腐蝕的問題。 美國(guó) Cove Point Terminal使用的雙管束殼管式氣化器在低管束采用乙二醇水溶液代替海水作為熱源。在殼管式氣化器中熱量通過閉式循環(huán)經(jīng)由合適的中介介質(zhì)傳導(dǎo)給 LNG，這種氣化器主要用在有合適熱源的情況下。雖然 xNO 排放量小于46ppm 是一個(gè)可以達(dá)到的目標(biāo)。當(dāng)然也可以采用來自終端的 LNG 作為燃料。 ■ 開架式氣 化器管排與海水供應(yīng)管道連接處的氯離子含量必須少于 。 ■ 海水中的泥沙含量必須達(dá)到可以忽略的水平。 ■ 海水中不能有超過 2mm 直徑的固體顆粒 ， 以確保海水流過管排表面時(shí)的一致性不受固體顆粒干擾。 海水水質(zhì)：海水水質(zhì)是開架式氣化器能否成功使用的一項(xiàng)重要指標(biāo)，其主要包括： ■ 海水總需求量。換熱管排表面涂有一層鋅合金來保證管排可以經(jīng)受海水的腐蝕。開架式氣化器在日本，韓國(guó)和歐洲被廣泛使用，很適合用于 LNG 接收終點(diǎn)站。而浸沒式氣化器需要燃料，它需要的燃料占輸出天然氣總量的 %。通常我們使用多種 LNG 氣化器，下面的五種氣化器已經(jīng)被 LNG 接收終點(diǎn)站成功使用或被證實(shí) 可以利用 ： （ a） 開架式氣化器（ ORV） （ b） 浸沒燃燒氣化器（ SCV） （ c） 殼管型氣化器（ STV）包括各種改良型 （ d） 組合熱能單元的浸沒燃燒氣化器 （ e） 其它類型的氣化器 —— 空溫氣化器 氣化器選擇與評(píng)估的關(guān)鍵問題是： ■ 可用性和海水品質(zhì) ■ 設(shè)備成本和運(yùn)行成本 ■ 環(huán)境問題比如空氣和海水用量 表 1 氣化器制造商 浸沒燃燒氣化器 開架式氣化器 殼管式和媒介式 組合熱能單元式 TTermal 美國(guó) 神戶制鋼 日本 住友 日本 Tractebel Group, 比利時(shí) Kaldair Ltd. 英國(guó) 住友 日本 Chicago Poweramp。 Duda et al﹒ Natural Gas Facts﹒ Strategic Center for Natural Gas amp。B 這四年的經(jīng)歷為我以后的工作和生活提供了一個(gè)完全不同的平臺(tái)。 對(duì) 整套設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性亦沒有做出大體的估算。因此國(guó)家準(zhǔn)備出臺(tái)一系列優(yōu)惠政策來鼓勵(lì)和支持地方政府發(fā)展應(yīng)用天然氣汽車。 對(duì)最終 方案中出現(xiàn)的沒有現(xiàn)成設(shè)備的部分進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，并繪制了相關(guān)圖紙。 通過采用新式的氣化器技術(shù)和氣化流程可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)為兩種汽車服務(wù) 的設(shè)計(jì)目標(biāo) 。緊急情況下需要進(jìn)入對(duì)健康有害的大氣中時(shí)，工作人員除了應(yīng)具備必需的防護(hù)衣外，還應(yīng)該裝備頭盔，面罩，手套和靴子。安裝在不可能被火焰直接燃燒到的地方，即使被火焰包圍，至少應(yīng)能安全運(yùn)行 10 分鐘以上。緊急關(guān)閉系統(tǒng)（ ESD）可以有效控制 LNG 的連續(xù)釋放產(chǎn)生的危害，如果設(shè)備的關(guān)閉會(huì)引起另外的危險(xiǎn)或者導(dǎo)致重要部件的損壞，這些設(shè)備或輔助設(shè)備的關(guān)閉可以不包括在 ESD 系統(tǒng)中。 用于處理液化天然氣的建筑物和圍墻，應(yīng)采用輕質(zhì)的，不可燃的非承重墻。用于管道輸送的液化天然氣連接裝置距工藝區(qū)，儲(chǔ)罐，控制室，辦公室和其它重要裝置至少在 15 米以上?？扇家后w可被限制在蓄液區(qū)內(nèi)，不會(huì)四處流淌。經(jīng)請(qǐng)示《石化規(guī)》國(guó)家規(guī)范管理組確認(rèn)液化烴半冷凍式儲(chǔ)罐可參照《石化規(guī)》對(duì)液化烴全壓力式儲(chǔ)罐的要求進(jìn)行防火設(shè)計(jì)。除了低溫檢測(cè)器外，其它幾種檢測(cè)器是必備設(shè)備。雖然 LNG 蒸氣是無毒的，如果吸進(jìn)純的 LNG 蒸氣，會(huì)迅速失去知覺，幾分鐘后死亡。 LNG 與外露的皮膚短暫接觸，不會(huì) 產(chǎn)生什么傷害，可是持續(xù)的接觸，會(huì)引起嚴(yán)重的低溫灼傷和組織損害。 據(jù)報(bào)道，人員暴露在甲烷體積分?jǐn)?shù)為 9%的氣氛中沒有什么不良反應(yīng)。對(duì)于安全的考慮，主要是在低溫條件下一些材料會(huì)變脆，易碎。 6) 記錄儀表選用多點(diǎn)無筆記錄儀。 2) 壓力變送器選用 FC 系列智能型變送器?？刂菩盘?hào)一經(jīng)設(shè)定后，系統(tǒng)就具有自穩(wěn)功能，任何波動(dòng)都會(huì)使比較器中的兩個(gè)信號(hào)不相同，進(jìn)而觸發(fā)控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)功能，如此便可以實(shí)現(xiàn)氣化器連續(xù)穩(wěn)定工作的目標(biāo)。 考慮到上述兩條原因，采用 LNG 流量作為單一操作變量。方案中氣化量為被控參數(shù)，從整個(gè)系統(tǒng)的工作流程來看可以采用作為操作變量的只有鹽水流量和 LNG 流量?jī)蓚€(gè)可控變量。對(duì)天然氣的需求是白晝和冬季多，所以ＬＮＧ氣化所提供的冷量多；而在夜晚和夏季對(duì)天然氣的需求減少則可以利用的ＬＮＧ冷量亦隨之減少，ＬＮＧ冷量的波動(dòng)將會(huì)對(duì)冷量利用設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生不良影響，必須予以重視：日本大版煤氣公司正在研究ＬＮＧ蓄冷裝置，利用相變物質(zhì)的潛熱儲(chǔ)存 LNG 冷量。 低溫破碎在 集成電路板 回收和食品加工方面都有很好的利用前景。目前低溫工藝的進(jìn)展可以利用物質(zhì)的低溫脆性，采用液氮進(jìn)行破碎和粉碎。如果采用ＬＮＧ的冷量作為冷庫的冷源，將載冷劑氟利昂冷卻到 — 65℃，然后通過氟利昂制冷循環(huán)冷卻冷庫，可以很容易 地將冷庫溫度維持在－５０℃――５５℃，電耗會(huì)有明顯降低。 冷庫 食品的腐壞主要是由于產(chǎn)品發(fā)生了生物化學(xué)反應(yīng)，而低溫環(huán)境可以延緩生物化學(xué)反應(yīng)，使食品能夠保存較長(zhǎng)時(shí)間。與傳統(tǒng)的液化工藝相比 在降低對(duì)設(shè)備要求的前提下 制冷設(shè)備的負(fù)荷大為減少，電耗也降低為原來的 30％ — 40％。作為世界上最大的液化天然氣進(jìn)口國(guó)，日本在將 LNG 冷量應(yīng)用于空氣分離方面已有較為成功的實(shí)踐 ， 數(shù)據(jù)顯示 日本一些主要的利用 LNG冷量的空分裝置中 大膠煤氣公司利用 LNG冷量的空氣分離裝置流程與普通的空氣分離裝置相比 ，電力消耗節(jié)省 50％以上，冷卻水節(jié)約 70％。否則，在接近環(huán)境溫度的范圍內(nèi)利用 LNG 冷量，大量寶貴的低溫火用 已經(jīng)耗散掉 了 。因此， LNG 可用于朗肯循環(huán)發(fā)電。另一方向，從汽輪機(jī)排出的水蒸氣在冷凝器中由冷媒水冷卻，這部分冷媒水吸收熱量后，溫度有了明顯升高。 通過第三章的計(jì)算可知依靠標(biāo)準(zhǔn)工況下 200KW 左右的冷負(fù)荷來回收膨脹機(jī)和配套 發(fā)電機(jī)的成本在經(jīng)濟(jì)上 是 不合算的，當(dāng)然如果有合適的設(shè)備可供選擇，利用該流程回收一部分電能 也是可以考慮的 。 E 1E 2E 4E 5E 6P 1P 2P 4LNG 泵蒸發(fā)器發(fā)電機(jī)膨脹機(jī)加熱器LNGNG 圖 51 天然氣直接膨脹發(fā)電示意圖 這種方法的特點(diǎn)是原理簡(jiǎn)單，但是效率不高，發(fā)電功率較小，還在系統(tǒng)中增西安交通大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 加了一套膨脹機(jī)設(shè)備，如果單獨(dú)使用這種方法，則 LNG 的冷量未能得到充分利用。為此，通過特定的工藝技術(shù)利用 LNG 冷能，可以達(dá)到節(jié)省能源、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。 考慮到 LCG加氣站的工作流程要求 LNG的最終壓強(qiáng)比較高所以應(yīng)該盡量增加可利用的靜壓差，所以采用立式真空罐，具體的容量可以參 考 相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 通過計(jì)算后 選取合適的國(guó)內(nèi)成熟產(chǎn)品。 大型常溫低溫液體貯槽容積 200 立方米 ~2020 立方米，雙層壁粉末絕熱 (圣達(dá)因公司 )。下面為 廣州市偉森機(jī)電科技有限公司 生產(chǎn)出 品 的系列風(fēng)機(jī)中 大小合乎要求的風(fēng)機(jī)的參數(shù)列表： 表 42 風(fēng)機(jī)參數(shù)表 型號(hào) 扇口 +直徑 (mm) 扇葉轉(zhuǎn)數(shù) (r／m) 空氣流量 (m3/h) 噪音 （ dB） 功率 （ kw） 額定電壓 （ V） 重量 （ Kg） 外形尺寸 (mm) 長(zhǎng) X寬 X厚 TUHE4 型 770 450 29500 56 380 900X900X400 TUHES5型 790 427 29500 56 380 36 900X900X400 LNG 低溫儲(chǔ)罐 氣化站的主要設(shè)備有低溫儲(chǔ)罐、氣化器，鹽水冷卻器， CNG 儲(chǔ)罐，鹽水循環(huán)泵， LNG 高壓柱塞泵等。 實(shí)際購買設(shè)備時(shí)可以直接與生產(chǎn)鹽水再熱塔的廠家聯(lián)系，最好能夠一次買定 整個(gè) 鹽水循環(huán)的全部設(shè)備，這樣就