新建煤层气液化项目LNG装置全系统调试方案.docx

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1、新建煤层气液化项目LNG装置全系统调试方案1、调试目的与任务为保障LNG装置的试生产和正常生产运行，在装置正常运行前应进行全系统的调试，以确认机器、设备、管道、辅助设备、阀门运行性能良好，控制系统工作正常，系统能满足正常生产运行需要。全系统调试主要包括装置所有工艺部分和辅助部分，以及联锁保护试验、系统投运及动态调整等内容。2、调试前应具备的条件新建LCBM装置在裸冷结束后可以进行全系统调试。1）各单元系统的调试已经完成并合格。2）单元系统和裸冷期间发现的问题整改（主要设备、管道、阀门）已经完成并合格。3）所有电控和仪控调整、校正完成。4）辅助设备确认运转正常。5）整改时间（或者停车时间）不超过

2、510天，则不必进行装置的加温、吹除和置换、干燥作业，可以直接进行开车。但是停车时间超过上述事件或者有较大改动，则上述作业必须进行。6）整改部分已经进行氮气置换并合格，并注意其他部分的氧气含量，如果超标则重新进行氮气置换。3、全系统调试原料气系统、混合冷剂系统及各单元系统都已操作规程启动并投运。（1）、压缩机的工况调节压缩机的调节主要是根据整套装置的工艺要求，在机器机械性能允许的前提下，调节压缩机的排气量，使之适应整个压力系统的用气量需求，从而维持各部位压力的稳定。1）、压缩机的排气量调节按照压缩机的操作规程，调节手段主要包括进气阀门调节和回流阀调节。装置进入正常工况后，压缩机的排气量调节应该

3、优先采用进气阀调节，尽量减少回流气量（即回流阀通常应该在全关的位置），以降低消耗。2）、冷却水调节冷却水不仅关系到压缩机的设备安全，也关系到压缩机的单位能耗。足够的冷却水供应才能保证机器的充分冷却，而且显著降低压缩功耗。因此必须按照压缩机的技术规范，保证冷却水供应，保证冷却水的流量、上水压力不低于技术要求，冷却水的上水温度不高于技术要求。3）、混合冷剂压缩机级间冷却器的温度控制由于混合冷剂包含六种不同的介质，而丙烯、正丁烷和异戊烷都是沸点较高的物质，使得混合冷剂在压缩机二级进口压力下，大约30时就会析出液体，为防止压缩机二级进口带液，应密切关注二级进口分离器的液位及控制，及时将该液体送到集液罐

4、，启动P1124A/B液体回收泵将出现的MRC液体送到S1106分离器中。同时控制一级冷却器的温度（调节冷却水量），防止MRC出冷却器温度过低，产生大量的液体。4）、原料煤层气压缩机为活塞式，进气压力和温度变化都会影响排气压力和排气量。当排气压力偏低时，可以减少回流量；排气压力偏高时，可以增加回流量。这个调节可以交给压缩机自带的自动回流阀门，但是有一个前提，就是进口压力必须相对稳定，否则，单回路的PlD调节器的控制效果不能令人满意。5）、由于外界扰动很小，混合冷剂循环压缩机在流路压力稳定后，调整情况很少。只是开车的初期须用打回流的办法来控制住进口压力，勿使其降得过低以致出现负压。同样升压过程也

5、需要积极使用两种手段（回流阀、FV0821A/B阀的开度），以便获得适当的压力上升速度。（2）、吸附系统的工况调节干燥塔为三台切换使用，每台工作周期12小时，一台吸附，第二台预吸附，第三台加热再生和冷吹、冷却到吸附温度，轮流交替工作。时间切换由程序控制。工况调整只是在下列情况进行：1）、出干燥塔水分含量达不到要求时，调整的办法有:降低原料气进吸附塔的温度，减少其含水量。具体方法可以调节脱酸气系统的脱碳气冷却器E0301的冷却水量。在程序控制上改变切换时间(缩短或延长，缩短情况很少，一般是延长)。改变再生温度:调高再生气出加热器温度，以提高再生气进吸附塔温度。检查脱酸气系统的气液分离器S0301

6、和过滤分离器FL0302的液位情况，防止游离水带到后续的脱硫脱水系统。2)、分子筛污染分子筛污染后会影响吸附效果，调节办法只能是检验前道工序是否有问题，油或水分带入是主要原因。3)、再生温度的调节再生温度的调节采用成熟的调功柜调温PID控制器,能够自动跟踪进口温度的变化，调节加热器的加热功率，保持出口温度的稳定。操作中可以在DCS控制界面的TIC0507A(TIC0507B)给定一个温度，即可控制加热器的出口温度。(3)、液化装置的冷量平衡调节当待液化的净化煤层气流量、组份和进口状态发生变化时，装置原来的冷量平衡被打破，这时需作循环制冷气量的调节。冷量平衡的判断依据主要看换热器的热端温差和LN

7、G出装置温度，参照的指标是进出冷箱的混合冷剂热端温差在9左右，LNG出装置温度在-160-163Co热端温差大或1.NG出装置温度低，说明制冷量有富余；相反情况，热端温差小或LNG出装置温度高，则说明制冷量不足。1）、原料气组分的影响由于原料气组分的变化，将引起冷量需求的变化。主要表现为以下两种情况：当甲烷含量趋于下降时，则较重的炫类（C2+）含量增加，则在液化换热器中的露点温度上移，热端换热器需要的冷量增加，进入冷端换热器的所需液化的气量减少即冷端需要的冷量减少。这种情况使得混合冷剂配比中异戊烷和正丁烷含量要增加，以满足热端冷量的需要。当甲烷含量增高时，则较重的炫类（C2+）含量减少，则在液

8、化换热器中的露点温度下移，热端换热器需要的冷量减少，进入冷端换热器的所需液化的气量增加即冷端需要的冷量增加。这种情况使得混合冷剂配比中异戊烷和正丁烷含量要减少，以满足冷端冷量的需要。2）、进入冷箱净化煤层气流量的影响进入冷箱原料气流量会由于以下因素发生变化：进压缩机的压力，如果该压力偏离IObarg,这将导致压缩机排气量的变化，压力升高，排气量增加；压力降低，排气量减少。忽略后续系统的泄漏影响，可以认为进冷箱净化煤层气流量会与压缩机排气量发生同样的变化。进装置的温度，压缩机进口的原料气温度变化会影响气体的密度，从而影响压缩机的排气量。当温度升高，排气量减少；温度降低，排气量增加。进冷箱净化煤层

9、气流量会与压缩机排气量发生同样的变化。压缩机的磨损，压缩机使用一段时间后，会引起压缩组件的磨损，影响机器的排气量。以上三种情况，都将引起净化煤层气进冷箱流量的变化，MRC循环制冷量也必须相应地调整，保持冷量平衡。（4）、混合冷剂系统的冷量调节混合冷剂循环的制冷量调节措施主要有：1）、混合冷剂流量调节混合冷剂流量增加，制冷量增加；混合冷剂流量降低，制冷量减少。通过调节混合冷剂压缩机的进气导叶和回流阀，可以调节混合冷剂流量。实际运行中应该优先采用进气导叶调节，以降低能耗。2）、混合冷剂的压力调节高压压力上升，低压压力降低，制冷量增加；高压压力降低，低压压力上升，制冷量降低。压力调节通常靠回流阀和液

10、化冷箱内的节流阀FV0821A/B调节。压力调节有限制范围，必须依据压缩机的操作规程进行调节，勿使压缩机进出口压比超限。3）、混合冷剂的组分调节混合冷剂的组分对制冷量的影响较大。混合冷剂中的轻组分减少，重组分增加，制冷量增加；轻组分增加，重组分减少，制冷量减少。轻组分的制冷量小，但是节流后温度低，主要提供低温区的冷量；重组分的制冷量很大，但能够达到的温度较高，提供高温区的冷量。混合冷剂的配比就是，既要提供尽量多的冷量，以增产降耗；又要兼顾换热器所有温度段的换热温差，使换热得以实现。最终需要五种组分在制冷量和换热温差之间取得平衡。组分调节也有限制。重组分过多时，会使压缩机的级间冷却器后出现液体，

11、液体带入压缩机的气缸可能会损坏机器。更重要的是，过多的重组分可能使换热器的换热温差缩小，换热工况恶化，表现为混合冷剂出换热器的温度下降，复热不足损失增加，冷量回收不完全，造成制冷量增加而LNG产量不增反降的后果。当做出一个组分调节的动作后，我们的目的是在保证换热的前提下提高产液量。此时需要观察LNG的液位LICA-0802和混合冷剂的液位LlCA-O821A/B是否上升（节流阀开度都保持不变），如果液位上升，则开大LNG节流阀LV-0801A/B,再持续观察混合冷剂的液位LICA-O821A/B是否下降，混合冷剂出板式换热器的温度是否稳定，如果是肯定的，说明组分调节方向是正确的。4）、液位调节

12、冷箱内设备都运行在低温状态，当煤层气和混合冷剂的温度低于其露点，就会出现液体，液体在板式换热器的通道内，在分离器内积聚，这就需要进行液位控制。 板式换热器的混合冷剂液位LICA-0821A/B：用LV-0821A/B阀门调节，液位LlCA-O821A/B升高，液位LV-0821A/B阀开大；液位LlCA-O821A/B下降，液位LV-0821A/B阀关小。冷量不平衡就会首先反映在该液位，LV-0821A/B阀门的调节只是临时性的，是小范围调节控制；大范围调节控制，还必须通过调节原料气的流量和混合冷剂的冷量。 板式换热器的LNG液位LICA-0801A/B：用LV-0801A/B阀门调节，液位L

13、ICA-O801A/B升高,LV-0801A/B阀开大；液位LICA-O801A/B下降，LV-0801A/B阀关小。冷量不平衡也会反映在该液位，LV-0821A/B阀门的调节只是临时性的，是小范围调节控制；大范围调节控制，还必须通过调节原料气的流量和混合冷剂的冷量。另外LV-0801A/B阀门变动后也将影响到LNG闪蒸罐S0801的液位，要注意兼顾。 1.NG闪蒸罐S0801的液位LICA0802:LV-0802阀门调节，液位LlCA-O802升高,LV-0802开大；液位LICA-0802下降，LV-0802阀关小。MRC压缩机出口分离器S1106的液位LIA-H06：用1.V-O811A

14、/B阀门调节，液位LIA-Il06升高，LV-O811A/B阀开大；液位LlA-Il06下降，LV-O811A/B阀关小。5）、温度调节混合冷剂压缩机级间冷却器的温度调节：为防止压缩机二级进口和二级气量波动，必须控制级间冷却器出口温度40-43oCo通过调节级间冷却器冷却水进水阀门来控制该温度。混合冷剂压缩机出口温度TSHH4112：该温度应该控制在4043,以同时满足热端和冷端的制冷量。可以通过调节级间冷却器冷却水进水阀门来控制该温度。另外也要注意压缩机的压比过大也会导致该温度升高。LNG出板式换热器的温度TIA-0803A/B：这个温度直接决定最终产品的温度，要控制在设计值范围内。主要靠混

15、合冷剂的组分调节来间接控制该温度。轻组分多，则TIA-O803A/B可以更低，但单位能耗要增加，因此需要折中取舍。另外此一温度不能低于165,否则可能引起LNG贮槽的气相空间出现负压，导致贮槽结构损坏。而且，过低的TIA-0803A/B意味着过低的混合冷剂温度，混合冷剂温度过低，可能发生重组分（异戊烷）冻堵。4、停车与加温装置停车与加温是系统操作的重要组成部分。停车分为正常停车、临时停车与紧急停车。加温过程应视装置停车的时间长短而定，分为全系统加温与局部加温。加温只涉及低温区域内（冷箱内）的设备、管道、阀门等组件。加温的目的是为后续开车做准备。1）、停车顺序总原则停车要做到按部就班，按照操作规

16、程一步一步执行，避免操作幅度过大损坏设备，导致安全事故。停车时要控制好各部位的压力，防止局部流路的流量大幅变化造成超压，为此要密切把握住机器的减负荷的速度，阀门调节的幅度不能过快。停车时要尽量把冷箱内的低温液体排放到LNG贮槽,这样做既可以增加经济效益，又能够减少加温时的残液量。（4）除了重大事故和紧急情况外，总是先停LNG主装置然后停辅助系统。主装置停车是先停混合冷剂制冷系统，然后再停止原料气压缩机及预处理系统，最后停止原料气进料。原料气压缩机、混合冷剂循环压缩机、制氮装置均要严格按各自的操作规程进行。2）、正常停车程序正常停车是根据生产调度需要停车时，或在装置运行一个周期后做检修时，或因冻堵、沉积物增多致使