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文檔簡(jiǎn)介
1、<p> 淺談?dòng)酂嶂比夹弯寤囄帐綑C(jī)組在海上平臺(tái)的應(yīng)用</p><p> 【摘要】本文介紹在以燃?xì)廨啓C(jī)為發(fā)電機(jī)組的海上平臺(tái)中配置余熱直燃型溴化鋰吸收式機(jī)組,充分發(fā)揮其利用低品位能源的優(yōu)勢(shì),達(dá)到余熱回收,節(jié)能減排的目的。 </p><p> 【關(guān)鍵詞】 熱電冷聯(lián)供 吸收式制冷 海上平臺(tái) 節(jié)能減排 前言 </p><p> 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,能
2、源問題日趨突出,如何合理利用能源迫在眉睫。熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)以天然氣為一次能源,以微型燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備發(fā)電為核心,發(fā)電后排放出來(lái)的高溫?zé)煔馔ㄟ^余熱鍋爐或吸收式制冷機(jī),利用發(fā)電余熱生產(chǎn)冷量和熱量,滿足用戶的電、熱、冷負(fù)荷的能源需要。能源利用效率高、使用清潔燃料及污染物的低排放使熱電冷聯(lián)供的發(fā)展和應(yīng)用成為能源技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。 </p><p> 我國(guó)海上油氣田在開采過程中都有“伴生氣”,以往這些“伴生氣”被引導(dǎo)火炬
3、塔燒掉,而今多被收集加壓得以利用。因此平臺(tái)常使用燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組,利用高品位能源――燃?xì)獍l(fā)電,同時(shí)配備余熱鍋爐進(jìn)行余熱回收,一定程度上利用了廢熱。再配置一套余熱直燃型雙效冷熱水機(jī)組,天然氣燃料燃燒以驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī),由燃?xì)廨啓C(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電;排出的煙氣帶著余熱進(jìn)入雙效冷熱水機(jī)組,制取供空調(diào)使用的冷、熱水和衛(wèi)生熱水,充分利用低品位熱能,從而達(dá)到了節(jié)能減排的目的。 </p><p><b> 設(shè)備及設(shè)計(jì)要點(diǎn)
4、</b></p><p> 燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組與余熱直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組相結(jié)合的熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)系統(tǒng)能夠滿足在各種工況下平臺(tái)的使用要求。當(dāng)燃?xì)馔钙脚艢鉄崃坎蛔銜r(shí),就可以把排氣作為助燃?xì)怏w.混合補(bǔ)燃的天然氣,引入溴化鋰?yán)錈崴畽C(jī)組的高壓發(fā)生器中燃燒;或?qū)⑷細(xì)馔钙脚艢庖胛帐嚼錈崴畽C(jī)組的余熱型高壓發(fā)生器,其低溫排氣可直接排放,也可再次引入帶燃燒器的高壓發(fā)生器中與補(bǔ)燃的天然氣混合燃燒。 </p&
5、gt;<p><b> ?。ㄒ唬┌l(fā)電機(jī)組 </b></p><p> 燃?xì)廨啓C(jī)是以連續(xù)流動(dòng)的氣體為工質(zhì)、把熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)式動(dòng)力機(jī)械。燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率28 %~34 %(無(wú)回?zé)嵫b置的微燃機(jī)僅有17 %),發(fā)電質(zhì)量(指輸出電壓和頻率的穩(wěn)定性)較高,排煙溫度一般高于450℃(帶回?zé)嵫b置的微燃機(jī)除外)。燃?xì)廨啓C(jī)的熱效率低是造成要增加余熱回收系統(tǒng)的主要原因,便于進(jìn)行余
6、熱回收利用,提高燃料的利用率,達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。 </p><p> (二)余熱直燃型溴化鋰吸收式機(jī)組 </p><p> 余熱直燃型溴化鋰機(jī)組以燃?xì)馊紵蚋邷責(zé)煔庾鳛闊嵩?,將溴化鋰稀溶液進(jìn)行加熱使其沸騰,分離出冷劑蒸汽和溴化鋰濃溶液,冷劑蒸汽經(jīng)過冷凝器冷卻變?yōu)槔鋭┧?,而溴化鋰濃溶液重回到吸收器,吸收?lái)自蒸發(fā)器中的冷劑蒸發(fā)又變成稀溶液,由此循環(huán)往復(fù),不斷循環(huán)制冷。直燃采暖循環(huán)過程即采
7、暖所需的熱水仍由蒸發(fā)器中產(chǎn)生,供熱水時(shí),機(jī)組上的蒸發(fā)泵和系統(tǒng)中冷卻水泵停止運(yùn)行。稀溶液通過低溫、高溫?zé)峤粨Q器后進(jìn)入高壓發(fā)生器,被燃料燃燒加熱,產(chǎn)生冷劑蒸汽。該冷劑蒸汽直接進(jìn)入蒸發(fā)器,加熱在銅管內(nèi)流動(dòng)的熱水,自身被冷卻凝結(jié)成冷劑水并回到吸收器,而高壓發(fā)生器被濃縮的濃溶液同樣直接回到吸收器并與冷劑水混合,又重新回到稀溶液狀態(tài)。 </p><p><b> ?。ㄈ┯酂徨仩t </b></p&
8、gt;<p> 余熱鍋爐能夠?qū)l(fā)電機(jī)組排放的余熱轉(zhuǎn)換成蒸汽或熱水,配置的氣水換熱器能提供空調(diào)采暖熱水,或直接利用余熱鍋爐提供的熱水進(jìn)行采暖。但是由于海上平臺(tái)并沒有有空調(diào)冷(熱) 水外的量大且負(fù)荷穩(wěn)定的用熱需求,配置余熱鍋爐不僅占空間而且增加了投資費(fèi)用,換熱過程中增加了換熱損失,不利于提高能量利用率,所以可以用余熱型溴化鋰吸收式機(jī)組替代余熱鍋爐。應(yīng)該根據(jù)平臺(tái)項(xiàng)目實(shí)際需要決定是否配備余熱鍋爐。 </p><
9、;p><b> (四)惰氣發(fā)生器 </b></p><p> 海上采油平臺(tái)在儲(chǔ)油作業(yè)及運(yùn)輸過程中,惰氣系統(tǒng)的功用一是封艙惰化,降低封閉空間內(nèi)的含氧量并排出可燃碳?xì)錃怏w以達(dá)到防爆的目的,另外可以用來(lái)進(jìn)行氣體置換,用新鮮的空氣置換封閉空間內(nèi)的惰性氣體,提高氧氣含量,以達(dá)到艙內(nèi)安全作業(yè)的要求。此系統(tǒng)是通過燃料燃燒消耗掉空氣中的氧氣以獲得惰性氣體。 </p><p>
10、; 海上平臺(tái)由于占地面積原因還有潮濕鹽度大應(yīng)該選擇可靠性高的惰性發(fā)生器,燃料為天然氣,充分利用了油氣田在開采過程中釋放的“伴生氣”。 </p><p> 設(shè)計(jì)中需要注意的問題 </p><p> 除了溴化鋰吸收式機(jī)組在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生的結(jié)垢問題、噴淋結(jié)垢堵塞問題、管道銹蝕問題以及溶液污染再生問題等等,機(jī)組應(yīng)用于海上采油平臺(tái)還面臨著其他挑戰(zhàn)。 </p><p>
11、 ?。ㄒ唬┖I喜捎推脚_(tái)上應(yīng)用溴化鋰吸收式機(jī)組雖然能夠解決冷源問題,但是冷卻水泵的選型也相應(yīng)會(huì)增大,這從初投資上和管路設(shè)計(jì)上都需要設(shè)計(jì)人員在初期設(shè)計(jì)時(shí)考慮。 </p><p> ?。ǘ┰黾右惶卒寤囄帐綑C(jī)組,煙氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝連接是關(guān)鍵,煙氣系統(tǒng)的煙氣流動(dòng)阻力必須小于等于燃?xì)廨啓C(jī)的允許排煙背壓,煙氣系統(tǒng)控制部件的運(yùn)行必須滿足系統(tǒng)的控制要求,滿足燃?xì)廨啓C(jī)及煙氣型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組的安全運(yùn)行要求。 </
12、p><p> ?。ㄈ┤?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生的高溫?zé)煔馐卿寤囄帐綑C(jī)組利用的余熱的主要來(lái)源,但是實(shí)際各種工況運(yùn)行中,燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生的煙氣量是不穩(wěn)定的,這需要機(jī)組轉(zhuǎn)變?yōu)橹比夹?,直接利用伴生氣,這種余熱型與直燃型的相互轉(zhuǎn)換的自動(dòng)化程度也是今后需要完善的課題。 </p><p> (四)溴化鋰吸收式機(jī)組在運(yùn)行使用過程中也需要很專業(yè)的維護(hù)保養(yǎng),正確的管理運(yùn)行,定期檢測(cè)各項(xiàng)參數(shù),可以保證機(jī)器穩(wěn)定的運(yùn)行,防止冷量
13、衰減幅度過大,延長(zhǎng)機(jī)組壽命等。 </p><p><b> 結(jié)語(yǔ) </b></p><p> 余熱直燃型溴化鋰吸收式制冷技術(shù)的顯著優(yōu)點(diǎn)是:以燃?xì)饣蛘邚U熱為動(dòng)力,電能耗用較少,整套裝置基本上是熱交換器的組合體,除了泵以外基本沒有運(yùn)動(dòng)部件,所以振動(dòng)、噪音小,運(yùn)行平穩(wěn);以天然氣為燃料時(shí),燃燒產(chǎn)物只有二氧化碳和水蒸氣,符合環(huán)保要求。溴化鋰溶液無(wú)臭無(wú)毒,不會(huì)破壞臭氧層,也不
14、會(huì)加劇溫室效應(yīng)。但是也存在一定的缺點(diǎn):在有空氣的情況下,溴化鋰溶液對(duì)普通碳鋼具有強(qiáng)烈的腐蝕性,導(dǎo)致溴化鋰吸收式制冷機(jī)組的壽命短。另外,由于冷劑蒸汽的冷凝和吸收過程均為排熱過程,因此,機(jī)組的排熱負(fù)荷較大,冷卻水耗量非常大,在海上平臺(tái)中,海水作為天然冷源,為機(jī)組散熱提供了保障。 </p><p><b> 參考文獻(xiàn): </b></p><p> [1]朱宏清,張長(zhǎng)江.
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