浸没燃烧式气化器SCV的RAM分析及可用度优化

浸没燃烧式气化器(SCV)是液化天然气LNG应急调峰站的关键核心系统,系统中出现设备故障会导致天然气供应中断,将造成显著社会影响与生产损失。为了评估SCV系统的生产性能及提高运行稳定性,提出并建立SCV-RAM分析模型,应用蒙特卡洛模拟仿真定量辨识SCV的瓶颈单元设备并针对性设计改进方案。结果表明,SCV系统易发生故障的单元按贡献度依次分别是:助燃空气单元、循环冷却水单元,其中导致系统不可用度增大的具体关键设备为水泵、电机以及鼓风机。据此对关键设备的预防性维修间隔进行优化,SCV系统的全寿命周期统计可用度从90.17%提高到94.93%,总停机时间减少了3478h。分析结果有助于优化SCV系统的维修资源分配,为实现SCV系统长周期稳定运行提供技术支持。

基于CFD的浸没燃烧式气化器燃烧器结构优化

浸没燃烧式气化器(SCV)是LNG接收站常用气化器类型之一,具有热效率高、负荷调节响应迅速、不受外界环境温度影响等优点,是LNG接收站冬季天然气调峰保障的关键设备之一。为解决国内某LNG接收站SCV燃烧器在运行过程中底板过热现象,采用计算流体动力学(CFD)方法作为辅助手段对燃烧器进行结构变更的理论验证,基于燃烧器的几何结构,进行不同负荷条件下的数值模拟,再通过Fluent流场分析软件进行计算,重点分析了将燃烧器预混气管延长100 mm后,燃烧器底板温度分布、气流流动路径、速度矢量分布等。计算结果表明:通过CFD方法的分析验证,将燃烧器预混气管延长100 mm能够将高温温度分布向下移动,有效改善底板处温度过热问题,达到设备安全平稳运行的目的,为该类型燃烧器的故障维修提供了良好的经验借鉴。

LNG接收站浸没燃烧式气化器的运行与维护

介绍了LNG接收站中SCV的结构及工作原理,对SCV常见故障进行了分析,梳理了SCV运行与维护措施,为后续SCV的运行与管理提供依据。

燃烧式热值分析仪在白灰窑生产工艺中的应用探讨

石灰窑煅烧温度与石灰的质量关系密切,入炉煤气的热值直接影响石灰窑的煅烧温度,进而对石灰生产质量产生重要影响,为了避免石灰窑生烧、过烧等问题,对入炉煤气的热值进行测量分析至关重要,对于提升企业石灰窑生产效率、提升石灰质量及企业经济效果具有重大现实意义。本研究以锦源化工为实例,就其燃烧式热值分析仪在白灰窑生产工艺中的具体应用展开探讨,期望可以更好地指导工作人员调节现场工况,保证石灰窑炉的煅烧温度,提升出炉石灰的质量与煤气资源的利用率,促进节能降耗,提升企业效益。

浸没燃烧式气化器的运行特性及优化

建立了浸没燃烧式气化器(SCV)传热管的传热计算模型,给出了计算流程,并且通过实际运行参数验证了模型的准确性。基于该模型计算分析了某型SCV额定工况时管内外的温升曲线以及传热系数曲线;讨论了LNG流量、入口参数以及壁面污垢热阻对水浴温度的影响;根据计算结果提出了加装管内扰流装置以强化传热,当管内传热强化系数为3.0时可在原结构基础上使水浴温度降低14.8℃,或在水浴温度保持不变的条件下减少23%的传热面积。

浸入式水口燃烧式烘烤预热温度场研究

浸入式水口在浇钢以前必须进行充分预热 ,利用燃烧的煤气烘烤水口是常用的预热烘烤方式。本工作运用有限元技术对浸入式水口燃烧式烘烤预热的瞬态传热过程进行了研究 ,得到了水口烘烤预热后的温度场分布和水口的升温曲线。研究结果表明 ,在燃烧式预热烘烤方式下 ,水口沿轴线方向的温度变化梯度较大 ,水口颈部预热后的温度较低 ,是导致水口颈部频繁断裂和较易出现竹节样裂纹的主要原因。欲提高水口颈部的预热温度 。

国产浸没燃烧式气化器介绍及优化

介绍了浸没燃烧式气化器设备结构及原理、工艺控制及生产运行中常见问题分析,再此基础上提出了浸没式燃烧气化器的热源优化方案。气化器是LNG汽化的重要设备,常见的气化器类型有电加热气化器、空温式气化器、水浴式气化器,近年来国内自主研发的浸没燃烧式气化器(SCV)虽然在使用过程中需要消耗一定的天然气,但是因其具有结构紧凑、占用空间小、传热效率高、不受外界温度的限制等诸多优点也得到了广泛应用。

浸没燃烧式气化器烟气分布器多目标性能优化

对浸没燃烧式气化器烟气分布器进行了模拟计算,结果表明由于速度场和温度场的共同影响,位于烟气分布器总管中间段的各支管内质量流量较低,位于总管前端和末端的各支管内质量流量相对较高。各支管内的质量流量分配不均易形成流动死区,影响流体与水域的换热性能。对此提出了变支管管径的烟气分布器结构,并基于多目标遗传算法,对烟气分布器支管的结构参数进行优化,在不影响流动性能的情况下使得分配给各支管的质量流量趋于相等。由敏感度分析可知,优化目标对位于烟气分布器总管末端的支管结构参数敏感度较大。优化后的烟气分布器结构相比于原始结构,各支管内质量流量的标准差平均降低10.56%,压降平均降低6.17%。

脉冲燃烧式热水炉的噪声控制

通过对燃烧室、水箱、排气、风机启动和整机及部件振动噪声发生机理的分析,采取了噪声源治理以及隔声罩、消声、隔振等综合技术手段,使整机噪声下降了约23dB(A),噪声污染得到较好的解决。

接触燃烧式气敏传感器的研制

介绍一种催化剂的制造方法,该催化剂对甲烷气体氧化活性高。新开发的气敏元件和温度补偿元件输出高,显著提高了接触燃烧式气敏传感器对甲烷气体的灵敏度,使之更安全、更可靠。

浅谈热催化燃烧式甲烷传感器检测瓦斯的适用性

介绍了甲烷传感器的结构及原理、技术性能及影响其性能的因素,探讨了使用载体催化元件的适应性问题。

催化燃烧式可燃气体微机化检测技术研究

载体催化燃烧方式检测可燃气浓度的方法因其线性和稳定性较好,以爆炸下限百分体积浓度[L.E．

接触燃烧式可燃气体检测报警仪的特性

本文主要论述了接触燃烧式可燃气体检测报警仪的结构原理，可燃气体的特性曲线，检测元件的催化剂活性，氧气含量对检测结果的影响等，并介绍了如何正确使用和维护这类仪器。

LNG浸没燃烧式气化器的传热特性及运行优化

目前国内LNG接收站的大部分浸没燃烧式气化器(SCV)都依赖于进口,其核心技术尚未完全自主掌握,并且SCV传热机理复杂、受操作环境影响大,难以通过现场经验实现深层次的运行优化。为了满足近年来各LNG接收站扩容增产对气化系统设备运行降本增效所提出的需求,对国内某大型LNG接收站气化系统中SCV的传热特性及优化运行进行了研究,采用ANSYS软件建立了贴合实际的SCV模型,研究了不同LNG入口压力、LNG入口速度及水浴温度对SCV传热特性的影响,通过现场试验反馈提出了可行性较高的指导建议。研究结果表明:①LNG及超临界NG的热物性变化对气化传热具有重要的影响;②LNG入口压力越接近临界压力,SCV传热能力越强,建议SCV入口压力控制在7.2~8.0 MPa;③LNG入口速度增大会削弱流体的传热边界层,从而强化传热,建议根据实时外输量要求限制开启最少的SCV台数,增加单台SCV的LNG入口流量,同时限定单台SCV处理流量介于50~180 t/h;④水浴温度过高,对SCV的整体传热是不利的,建议限定单台SCV水浴温度控制在15~25℃。

液化天然气浸没燃烧式气化器数值模拟方法研究

为了考察在一定设计尺寸下液化天然气（LNG）浸没燃烧式气化系统的天然气出口温度能否达到生产要求,建立了对整个浸没燃烧式气化器（包含燃烧室、下气管和LNG换热器3部分）中一系列流动和传热的数值计算模型。在燃烧室中,采用灰气体加权和模型（WSGGM）计算烟气的吸收系数,利用DO模型求解辐射传递方程,并在考虑对流和辐射的混合传热作用下计算出火焰罩的壁面温度以及烟气、二次空气出口的平均温度;在LNG换热器中,对流体物性剧烈变化的管程进行分段处理并采用两相流体模型来模拟壳程中气液两相的流动和传热过程,在分别获得管壳两侧的平均传热系数后用以计算总的换热系数。所获得的管程和壳程对流换热系数和关联式与已有的文献值符合良好。壳程入口气体温度在500~700℃的范围内变动时,壳程出口气体温度与壳程水浴平均温度略微升高,同时壳程水浴湍动能降低,换热系数稍有减小。模拟获得的天然气出口温度可维持在15℃左右,能满足生产需要。

浸没燃烧式气化器工艺及控制技术

介绍了浸没燃烧式气化器的工艺原理及控制系统组成,研究了气化器启动、运行、停机工艺控制方法,重点讨论了输出天然气温度控制模型、远程自动控制方法、燃烧器管理系统。本文研究的气化工艺及其控制技术可实现远程自动控制,对液化天然气输入量的波动适应能力强、相应速度快,输出天然气的温度控制精度高,为大型气化器的国产化积累了设计经验。

浸没燃烧式气化器换热管内跨临界液化天然气的传热特性

浸没燃烧式气化器(SCV)换热热阻主要存在于换热管内部,研究管内跨临界液化天然气(LNG)传热特性对提高设备整体的换热效率具有重要意义。本文建立了能够描述换热管内跨临界LNG流动与传热过程的数值计算模型,分析了换热管内LNG的传热规律,获得了入口速度、入口压力和壁面热通量对局部传热系数的影响规律,提出了适用于预测管内跨临界LNG传热特性的量纲为1关联式。结果表明,沿着LNG流动方向,局部流体传热系数先增大后减小,且最大值出现在拟临界温度附近,超临界条件下LNG热物性剧烈变化是引起强化传热的主要原因;在一定范围内,提高入口速度可以有效地强化流体传热能力,局部流体传热系数的最大值主要取决于入口压力,增加壁面热通量会缩短局部流体传热系数达到最大值所需的时间;提出的量纲为1传热关联式平均绝对相对误差为6.53%,且预测值落在±25%相对误差范围内的比例为99.42%。该研究成果可为掌握SCV设计方法和高效运行技术提供参考。

液化天然气浸没燃烧式气化器工艺计算

天然气在一次能源中的应用率越来越高,液化天然气(LNG)行业也随之得到快速发展。以某LNG实际组分为例,利用HYSYS以及各种流态下的流体传热原理,通过对LNG物性、浸没燃烧式气化器(SCV)结构、流体传热以及管程压降等进行分析,对SCV进行了工艺设计计算,结果为:(1)SCV总传热系数可达763.41 W/(m^2·K)。(2)所需理论换热面积为854.62m2,设计结构下的实际换热面积为957.56m^2。(3)SCV管程压降为24.904kPa。计算结果表明此SCV换热效率较高、管内流体流态正常及设计结构合理,可满足换热要求。此设计结构与类似工况进口设备的换热面积及结构形式基本一致,结果可为SCV研发提供一定的基础数据,并对同类型设备的研发、优化设计以及使用操作具有参考意义。

LNG浸没燃烧式气化器温度控制系统研究

为了解决LNG浸没燃烧式气化器温度控制存在较大滞后的问题,在分析气化器水浴温度特性的基础上,以气化器出口天然气温度为主被控对象,以水浴温度为副被控对象,建立了一种基于串级控制的数学模型。将Smith预估引入串级控制的副回路,将纯滞后引出副环,在主回路再次进行Smith预估补偿,将系统纯滞后移出主环。仿真结果和实际运行验证了该方案控制效果的有效性。

浸没燃烧式LNG气化器传热计算初探

对浸没燃烧式LNG气化器(SCV)传热计算方法进行了研究,通过分段计算,校核现有传热计算模型对浸没燃烧式LNG气化器传热计算的适用性。管外传热利用流体横掠管束Zukauskas模型,管内段传热利用Dittus-Boelter模型、Shah (1982)模型、Kandlikar(1990)模型和Kew and Cornwell (1997)模型分别进行计算,结果表明,Kandlikar(1990)模型和KewandCornwell(1997)模型对LNG管内沸腾换热的计算结果偏差较小,分别为38.46%和38.33%。