燃具对气源组成的变化较敏感,只允许气源组成在一定范围内波动。若波动过大,燃具就难以适应。不同组成的基准气适用于不同燃烧特性曲线的燃具,基准气组成的合理选择非常重要。
1、广州液化天然气气源的分析
①前期气源分析
广州于2006年开始使用天然气,气源一部分来自深圳大鹏湾的LNG接收站旧J。大鹏湾一期气源来自于澳大利亚西北大陆架气田,其LNG组成与特性参数见表1、2。二期气源的供气点目前尚未确定。气源另一部分来自珠海,广东第2个LNG接收站,选址在珠海高栏港平排山。目前,广东粤电集团正在进行该项目的前期工作。该项目预计在2006年正式开工,2008年8月后开始供气。另外,广州的天然气气源不排除采用国产LNG和国内海上天然气的可能。
表1 澳大利亚LNG的组成(体积分数)
甲烷 |
乙烷 |
丙烷 |
异丁烷 |
正丁烷 |
氮气 |
其他 |
88.77 |
7.54 |
2.59 |
0.45 |
0.56 |
0.07 |
0.02 |
表2澳大利亚LNG的特性参数
高热值/(MJ.m-3) |
低热值/(MJ.m-3) |
华白数/(MJ.m-3) |
燃烧势 |
气体密度/(kg.m-3) |
44.61 |
40.39 |
56.05 |
41.85 |
0.82 |
按合同规定,澳方承诺气源满足下列要求:
a、在输送压力下,天然气的露点低于0℃,不存在影响LNG接收与使用的固体杂质;
b、总硫质量浓度小于31.65 mg/m3,硫化氢质量浓度小于5.28 mg/m3;
c、天然气高热值为40.35~46.58 MJ/m3,华白数为53.3~57.OMJ/m3。
②潜在气源分析
广东大鹏LNG有限公司对目前世界LNG产地进行分析,认为有可能成为广州地区LNG国外的气源供应点依次为澳大利亚、印尼、马来西亚、卡塔尔、伊朗、阿曼和俄罗斯;国内的气源供应点为新疆广汇和海口等地。
2 广州天然气燃具基准气的选择
根据《城市燃气分类》(GB/T 13611---92),前期气源(澳大利亚LNG)接近13T,也在12T范围内。燃具基准气的选择既要考虑与近期气源匹配,又要考虑将来可供利用的潜在气源。在燃具研发方面,可采用新技术,开发新产品,尽可能放宽燃具对气源选择的限制,降低气源采购成本,扩大适应性。
广州一期LNG气源可选取12T或13T类别的基准气。我们选取了以下3种方案进行对比。
选取12T为基准气体,华白数为53.5 MJ3/m。燃烧势为40。这种燃具在使用澳大利亚气源时,火孔热强度较高,一次空气系数稍小,燃具运行在燃烧特性曲线的左上方,通过正常操作,可灵活调整热负荷,降低火孔热强度;如果使用新疆西气(以下简称西气),燃具运行在燃烧特性曲线的中间或稍偏右下方位家天然气输配管网大区域甚至全国性联网,对于兼顾煤层气的利用也存在可能性…。
选取13T为基准气体,华白数为56.5MJ3/m。,燃烧势为41。这种燃具在使用澳大利亚气源时,燃具运行在燃烧特性曲线的中间位置;使用西气时火孔热强度太低,一次空气系数偏大,燃具运行在燃烧特性曲线范围之外,燃具不适应这种气源;使用潜在LNG气源时,燃具有可能运行在燃烧特性曲线范围之外。其优点是使用前期气源(澳大利亚LNG)时,燃具燃烧效果最佳。缺点是不能使用管输天然气项目的气源,不利于实施国家天然气输配管网大区域甚至全国性联网和兼顾煤层气的利用。
选取华白数低于12T基准气的气体,华白数低于53.5 MJ3/0,燃烧势为40。 燃具在使用澳大利亚气源时,火孔热强度更高,一次空气系数变小,燃具运行在燃烧特性曲线的左上方,燃具满负荷运行时有可能接近CO不完全燃烧曲线和黄焰曲线。通过正常操作,可以灵活调整热负荷,降低火孑L热强度;使用西气时,燃具则运行在燃烧特性曲线的中间稍偏左上方位置;使用未来潜在LNG气源时,燃具也运行在燃烧特性曲线范围内。其优点是可兼顾热值偏低的管输天然气气源和煤层气的利用,更有利于实施国家天然气输配管网大区域甚至全国性联网。缺点是在使用近期气源时,燃具热负荷偏高一些。 通过上述分析,结合广州等地的实际情况,宜选取方案3。
3结语
广州、深圳、佛山和东莞等城市作为广东LNG项目的用气城市,2006年进行天然气气源转换,现已确定的气源远远不能满足城市发展的需要,必须寻求更多的潜在气源。因此,为扩大未来气源的选择范围,建议上述地区的燃气企业与珠江三角洲的燃具生产企业及研究机构全面地分析燃具对气源的适应性,选取合适的基准气。