杜明波

（昆侖燃氣黑龍江分公司，黑龍江大慶　163453）

淺談液化石油氣混空氣的方式在小城鎮(zhèn)管道供氣的應用

杜明波

（昆侖燃氣黑龍江分公司，黑龍江大慶163453）

因東北三省LPG的大型生產廠家眾多，LPG的應用在東北三省的發(fā)展有著較為充足的資源優(yōu)勢。由于近年來天然氣在東北各大城市得到了較快的發(fā)展，從而LPG的發(fā)展方向，應該向小城鎮(zhèn)及天然氣未輻射的區(qū)域改變。本文簡要介紹了液化石油氣混空技術，同時闡述其在小城鎮(zhèn)的應用空間，這種方式是城市燃氣在小城鎮(zhèn)供氣時的重要供氣方式之一。

液化石油氣混空混合方式管道

近幾年國內城市燃氣行業(yè)快速發(fā)展，隨著管道天然氣在我國城市的穩(wěn)步推進，使得液化石油氣業(yè)務在城市中的使用量逐步減少，經營效益開始下滑。但一些小城鎮(zhèn)和天然氣管網為輻射的區(qū)域，依舊以液化石油氣為主要氣源，居民對燃氣的安全可靠性、連續(xù)性、便捷等方面還是有較高的要求，液化氣液化石油氣混空氣的方式，是快速解決這一問題的最好方式。

1　氣化-空混含義

運用一定的技術設備，將液化石油氣的液態(tài)充分氣化，并用一定的科學原理與一定比例的空氣混合，形成混合燃氣，以管道的形式輸送給用戶使用。

2　氣化-空混實用性

（1）補充性。適用于有燃氣管道需求，而且短期內管道天然氣又入不了戶的城鎮(zhèn)居民小區(qū)和有一定規(guī)模用氣量的工商服用戶。（2）互換性。使用管道SNG（合成天然氣）時，我們在設計上采取與使用NG相當的措施，即SNG設定的熱值與天然氣的熱值相當，終端用戶備用NG爐具活嘴。當用戶具備使用CNG或管道天然氣供應條件時，可根據熱值相當的原理，將SNG管道直接轉換過去即可使用天然氣供氣，不需要置換；用戶換掉活嘴即可使用。

3　應用流程及主要原理

當城鎮(zhèn)居民供氣戶數少于200戶時，可以采用自然氣化式瓶組供氣方式，當居民供氣戶數少于2000戶時可以采用強制氣化式瓶組供氣方式，當居民供氣戶數少于5000戶時可以采用儲罐儲存型LPG氣相直供方式，由于黑龍江地區(qū)的小城鎮(zhèn)一般居民用戶都在2000戶左右，所以可采用強制氣化式瓶組供氣方式。

瓶組連接--液相氣化--空氣混合--穩(wěn)壓供應

3.1瓶組連接

將LPG鋼瓶并聯(lián)成2排，用高壓膠管聯(lián)到管線上，并接到氣化裝置上。在瓶組管路上設有穩(wěn)壓泵、壓力表和儲罐，使LPG進入汽化器前壓力穩(wěn)定在5Kg左右。

3.2液相氣化

鋼瓶出口閥門有一根管子插到鋼瓶底部，憑借鋼瓶內壓使液相從管子流出，穩(wěn)壓后被壓入到氣化爐，在氣化爐中與熱水換熱氣化后，流出爐外管路里。氣化爐有6種：電熱水浴式、熱水加熱式、蒸汽加熱式、水循環(huán)式、空溫式、壁掛式。適合我們應用的是電熱水浴式氣化爐，其構造和工作原理是爐內膽盛裝清水，水中有不銹鋼防爆電加熱器，以及浸在水中的液相LPG通過的不銹鋼盤管。當給防爆電加熱器加熱時，水開始升溫，水溫由防爆電控箱上的儀表自動啟?？刂圃谑孪仍O定的范圍內（55-62.5℃），流經在盤管中的液化氣吸收熱水的熱量后氣化，經過氣液分離器脫去重組分后，進入一個帶有浮球裝置的筒內，浮球控制出口開關，當盤管溫度降低到55℃下使液相不能汽化時，盤管內的介質是液相，當液位超高的時候，浮球頂到閥門使閥門自動關閉，保證液態(tài)液化氣不會沖出造成安全隱患；當水位到下限時，無論水溫高低，電加熱器均停止加熱以防止干燒。

3.3空氣混合方式

空混技術有4種：隨動流量式、高壓比例式、文丘里引射式、配比式。

隨動流量式的設備整體撬裝，或模塊化結構（大型混氣站用），用高精度的流量檢測裝置、高智能的檢測控制儀表和快速反應執(zhí)行裝置，自動實現一種氣體相對另一種氣體的體積流量跟蹤，實現混合比例的自動調節(jié)。同時，將熱值或LPG混空系統(tǒng)的含氧量信號引入流量隨動控制系統(tǒng)，削弱由于LPG組分波動對熱值及華白數的影響?；鞖獬隹谠O專用的靜態(tài)混合器，保證氣體混合均勻。

高壓比例式是把LPG和外界壓縮空氣通過聯(lián)動調壓器調整成同樣的壓力，并以不同口徑的截面積和浮動閥口進入同一裝置，按比例大小混氣，混氣流量根據輸出壓力變化，自動跟隨變化?；鞖獗壤稍诒O限的1.5倍以上范圍內連續(xù)調整。需要配鼓風機或空壓機、空氣儲罐。

配比式是將需混合的氣體在進入混氣機前預先調成一定的壓力（低于0.2Mpa），每支混氣管上有獨立的轉子流量計、流量調整閥和防爆電磁閥，通過調整閥與流量計，可將各氣體的流量依據希望達到的混氣比例一一確定?？刂葡到y(tǒng)將依據用氣量同步啟閉各管路上的電磁閥，氣體進入匯總管后在靜態(tài)混合器中均勻混合供應用戶。

文丘里引射式其工作原理是由氣化爐流出的LPG氣體，在較大口徑的管道空間流過較小口徑的管道空間時，流速會瞬間增大，對周圍環(huán)境產生負壓，即通過文丘里噴射形成負壓，提升旁側的吸氣閥即止回閥將外界空氣吸入，在文丘里管中壓縮擴散后形成混合氣，經過集氣管進入緩沖罐。止回閥的作用是保證空氣被吸入后不會倒流。空氣的吸入量經過設計嚴格按照預先設定的比例，穩(wěn)定可靠。文丘里混氣方式中空氣不須加壓，即不須配備空壓機，全部混合過程的能量由LPG的壓力提供，空氣比例越高，則混合氣輸出壓力越低，在空氣不加壓情況下，混合氣壓力通常在40KPa以內。

這里我推薦使用文丘里引射式，作為小城鎮(zhèn)液化氣混空供氣方式的首選。

4　供氣能力

（1）文丘里混氣機最大混氣能力5000m3/d，一般混氣能力在300m3/d的文丘里設備可供2000戶使用。

（2）文丘里混氣機的單管產氣能力是固定的，在使用時為緩解產氣和用氣匹配問題，我們選用多管混氣機；并在混氣機后設緩沖罐，文丘里管啟/停可由可編程控制器PLC根據管網壓力自動調節(jié)。

5　氣化-空混安全性能

（1）液空混合的安全性。①混氣比例設定在爆炸上限1.5倍以上的任意比例，一般為LPG：AIR=40：60、45：55或50：50。②采用拉伐爾超音速噴嘴，可獲得較高的混氣壓力，且噴嘴和文丘里管按照設定比例確定，保證混氣比例穩(wěn)定。③緩沖罐有空氣壓力超限和雙氣差壓超限安全連鎖，有氧分儀或熱值儀及報警連鎖信號，適時檢測和監(jiān)控氧含量或LPG含量，當混氣比例超差時，混氣機自動停止混氣。

（2）混氣出口的安全性。①混氣出口設有壓力高限、溫度低限安全連鎖點。②混氣出口進行二次調壓。

（3）自動控制的安全性。系統(tǒng)上設有雙路氣動緊急切斷閥，有全自動防爆控制馬達，實現自動控制。

6　結語

液化石油氣混空氣管道供應方式具有投資少、建設周期短、單位燃氣成本低等優(yōu)點；當居民供氣戶數少于200戶時，可以采用自然氣化式瓶組供氣方式，當居民供氣戶數少于2000戶時可以采用強制氣化式瓶組供氣方式，當居民供氣戶數少于5000戶時可以采用儲罐儲存型LPG氣相直供方式，當居民供應戶數大于5000戶時，應采用LPG-AIR（混空）供應方式。東北地區(qū)小城鎮(zhèn)一般居民戶數都在5000戶左右，因此液化氣混空在東北地區(qū)的應用有著廣泛的市場空間。