中国电力（http://www.chinapower.com.cn） 海南南山电厂气体燃料前置系统简介 周 建 东 海南中海能源股份有限公司南山电厂 海南 三亚 572000 摘要：介绍海南南山电厂气体燃料前置系统设计、设备配置及安装、调试及运行维护等方面遇到的情况。 关键词：燃气轮机；天然气；气体燃料前置系统。 1 概述 海南南山电厂一期工程共建有两套FT8简单循环双联机组。首台机组94年2月17日发电，第二台机组95年5月4日发电。运行初期使用＃0号轻柴油作燃料，96年2 月27日后改用天然气。我厂使用ARCO公司从崖13-1气井开采的海底天然气，年合同供气量为1.143亿Nm。ARCO公司从崖13-1气井开采出天然气后，一路以干气形式送香港，一路以气液两相状态送ARCO南山基地。送南山基地的天然气经处理成合格天然气后，通过海南燃料化学总公司的输气管道输送给各用户。 2 气体燃料前置系统介绍 海南南山电厂气体燃料前置系统流程图如下图所示。 PSV02 设定值37.4 MPaPSV01 设定值37.4 MPaBAV02BAV05安全阀DV#101F#101DV#103 至#1A机#1机BAV08 从首站来RV01BAV06F01BAV03至#1B机CBAV01GFM01 3.4MPa,16簘球阀流量计 DV#102F#102DV#104 碟阀至#2机 RV02BAV07F02BAV04 调压阀过滤器 海南南山电厂气燃料前置系统流程图 海南南山电厂气体燃料前置系统主要由一座天然气调压站、＃1及＃2机组前的前置过滤器及相应管线、阀门等组成。调压站内设备主要有一套美国J&Y Systems Service Company生产的孔板式天然气流量计量系统（GFM01）、两台国产过滤器（F01、F02）、两台意大利Pietro Firorentini公司生产的REFLUX 819型自力式天然气调压阀（RV01、RV02）、两台安全阀（PSV01、PSV02）及相应隔离阀、排污阀、放空阀等。从供气方海南省燃料化学总公司的天然气首站输送来的压力为3.4MPa、温度大于16℃的天然气经调压站计量、过滤、除液、降压至3.1MPa后，通过两条支管分送至＃1和＃2机组，在各机组前再经过一组双联 中国电力（http://www.chinapower.com.cn） 的前置过滤器过滤、除液后，分送至A、B机的气体燃料系统。 调压站内两台过滤器由西南电力设计院设计，四川化工机械厂制造，采用国产玻璃纤维过滤元件。在天然气温度<100℃、滤芯阻力<2500pa情况下，过滤精度及除尘效率为: 当尘粒0.5-3μm时，除尘效率 95.8％ 当尘粒3-5μm 时，除尘效率 98.5％ 当尘粒 >5μm 时，除尘效率 100％ 另外，这两台过滤器内还设有多层金属丝网元件，可分离天然气中液态成份。FT8机组前的前置过滤器由美国TPM公司随机组配套提供，过滤器及滤芯均为美国DOLLINGER公司生产，其滤芯为玻璃纤维结构，可除去天然气中99.7％直径大于0.3微米的分散液滴和98％直径大于0.02微米的固体颗粒及雾状液体。 3 施工及运行维护中遇到情况 我厂气体燃料前置系统设有两组过滤器，加上各FT8燃机燃料系统上的Y型保安滤形成三重过滤，比较安全可靠，可有效去除燃料中固体及液态杂质。ARCO公司对天然气处理得比较彻底，供气质量很好，正常情况下输气中各种杂质含量很少。但在施工过程中，难免会在天然气管线内留下一些焊渣、铁锈和泥沙等杂质，为了去除这些杂质，我们采取了多种措施，如要求施工队在焊接前先清管；管道水压试验后通球扫线三次；再用大流量压缩空气吹扫；最后用爆破方法清管，直到打靶试验无杂质为止。尽管采取多种方法，花费大量时间进行处理，但管线内杂质还是清理得不够彻底，主要原因是上游供气方的管线也是新启用管线。刚运行时因杂质过多，供气方曾发生过调压阀堵塞跳闸事故。幸好我厂天然气过滤器体积较大（调压站过滤器容积达1.66立方米,内装十三只外径118cm，长1830cm滤芯），并设有三级过滤，机组没有受到大的影响。在使用天然气的前三年中，过滤器滤出的固体杂质较多，有时还滤出液体。特别是96年底我们首次更换天然气调压站内滤芯时，发现里面有很多焊渣、铁锈和泥沙等杂物，而且居然有一块拳头大的砖头。99年以后，过滤器滤出的固体杂质就很少，而且未发现有液体。 根据美国煤气协会煤气工程手册（1965）规定，在气体燃料中，所含液态氢碳化合物及水合物的最高露点温度至少比最低输气温度低50℉，目的是为了防止在气体燃料系统出现液体成份。如气体燃料中出现液体成份，轻则导致输气管受腐蚀、机组运行不稳定，重则使火焰筒、涡轮叶片等热通道部件受损。我厂使用的天然气在3.4MPa压力下的烃露点和水露点温度均低于-20°C，我们要求供气温度在16°C以上，当运行人员观察到供气温度低于此数值时，即要求首站投入锅炉加热，以免由于供气温度过低在输气管线内有凝析油或其它液体出现。我厂使用天然气初期过滤器曾滤出液体，估计有两个原因，一是天然气管线试压后剩余有水；二是供气方操作不规范，供气不正常。最严重的一次是在98年7月8日，由于ARCO公司工作人员操作不慎，导致大量凝析油进入天然气管线内。当时＃1A机满负荷运行，其它三台燃机备用。万幸的是在凝析油进入燃机燃烧室以前，＃1A机就因供气压力过低（290psig）熄火跳闸，才没受到损害。 我厂天然气流量计原设计为长颈喷嘴型流量计，因为与供气方首站的流量计型式不同，缺乏可比性。98年后改为与首站同样厂家型号的流量计量系统，主要包括Dianel高级孔板阀和标准孔板，以及相配套的计算机和软件。该计量系统通过测量流过孔板的静压、温度和差压，再按AGA3/NX-19 1985版的天然气流量计量标准计算出天然气流量。我厂每月由专人检查流量计孔板一次，如发现孔板受损则予以更换。每月还根据供气方提供的天然气气质分析报告，调整有关计算参数。 天然气具有易燃易爆特性，天然气成份不同其爆炸极限浓度亦有所不同。对于甲烷占中国电力（http://www.chinapower.com.cn） 绝大部分的天然气,一般以甲烷在空气中的爆炸极限浓度(5％-15％V/V)作为天然气的爆炸极限浓度。当天然气在空气中的浓度处于爆炸极限浓范围时，一遇火花即发生爆炸。为了安全使用天然气，在设计、施工和运行维护方面我们采取了多种措施： (1) 天然气输气系统上选用品质优良的设备。我厂天然气调压站内过滤器、调压阀和流量计等设备由我方采购；其它设备和材料委托施工队采购。在施工过程我们发现施工队提供的闸阀和截止阀均为非正品阀门，但由于工期过紧，来不及全部更换，只将进、出口的三个闸阀换成进口球阀，造成很大的事故隐患。运行初期，调压站内多个阀门外漏内泄，靠近调压站就能嗅到一股天然气气味，令人提心吊胆。98年大修时作了较大改动，将所有隔离阀、排污阀及放气阀换成美国APOLLO公司的球阀，解决了泄漏问题，这才令人松了一口气。 (2) 调压站建筑采用四面敞开式结构，以避免天然气在室内聚集。调压站地面采用不发火花地面，屋顶设避雷针，附近还建有一座独立避雷针。 (3) 运行中加强巡视，如发现有天然气泄漏、阀门关不严、过滤器液位计内有液体显示等异常情况必须详细记录，及时汇报。 (4) 在首次通气和及天然气设备维修时，必须进行置换。即维修前用氮气置换管线或设备内天然气，使天然气含量低于20％LEL；投入运行前先用氮气置换管线或设备内空气，使氧气含量低于0.5％V/V，再用天然气置换管线和设备内氮气。 (5) 天然气设备维修时必须使用防爆工具，严格执行动火工作票等安全制度，并设专人负责安全工作。 4 结束语 在我厂改用天然气项目中，由于经验不足，在设计、施工及运行方面都曾出现过一些问题，但经过全厂领导职工的共同努力，这些问题均已得到很好解决，使我厂油改气工程得以顺利进行，运行至今没有出现过安全方面的事故。 作者简介： 周建东（1966- ） 男，1989年南京航空学院本科毕业。工程师。 本文来源：https://www.wddqw.com/doc/089ddd1afad6195f312ba677.html