文档介绍：第三届中国 LNG 论坛论文编号:1240207
江苏 LNG 接收站高压泵并联运行控制分析
梅丽 1,魏玉迎 1,薛祖昌 2
(1. 中石油江苏液化天然气有限公司,江苏南通 226001;,天津 300451)
摘要:LNG 接收站高压泵并联运行时,单台泵故障停车或其他水力干扰会导致泵瞬间流量过大,电机过载,造成
全站停车甚至损坏电机,针对高压泵设备特性及机组并联运行工艺现状,并结合全站工艺流程,分析了高压泵并联
运行控制特点及操作难点。通过优化启停机操作程序,避免水力冲击。采用增加运行泵的数量能够有效增宽流量调
节范围的方法优化配泵方案。将高压泵出口的紧急切断阀改成调节阀,在单台泵故障停车时通过改变管路特性匹配
系统流量,可有效减小运行泵的流量增幅,降低泵过载停车风险。在分析接收站天然气外输管网压力趋势的基础上,
提出管道压力越高越有利于高压泵平稳运行,根据不同的工况提出有效措施保证高压泵机组安全、平稳、高效运行。
关键词:LNG;接收站;高压泵;并联运行
高压泵上接低压输出系统,下接气化器,是 LNG 接收站关键设备之一,其运行状态直接关系接
收站能否正常气化外输。根据江苏 LNG 接收站高压泵并联运行现状及水力特性分析可知,单泵故障
停车或其它水力干扰均会对并联运行系统造成较大冲击,尤其是满负荷运行时,易导致泵流量过大
电机过载,严重时甚至损坏电机,运行中需采取有效措施避免此类事故发生,保证高压泵机组安全、
平稳、高效运行。
1 江苏 LNG 接收站高压泵概况
接收站配备的5台高压泵为立式、电动和定速离心泵,配置15级标准叶轮,叶轮直径为 mm。
适用介质为- ℃ LNG,额定流量 450 m3/h,流量调节范围 35%~125%,扬程 2275m,电机转
速 3000rpm,功率 2096kW。采用 BALL-6300 系列轴承,泵体及电机浸没在专用立式泵罐内 LNG
中,叶轮和轴承通过 LNG 润滑,电机浸没不受潮湿和腐蚀影响,绝缘性不会因为温度变化而恶化[1]。
每台高压泵出口均设置 254mm 输出管道(设置手动调节阀 XHCV 和手阀 MV)和最
小回流管道(设置流量调节阀 FCV)。5 台泵并联安装,出口 XHCV 阀具有紧急切断和调量功能。
运行时需根据目标输量确定运行泵数量,使用下游气化器入口流量控制阀和泵出口阀调节单泵流量
(图 1)。
图 1 江苏 LNG 接收站高压泵流程示意
Jiangsu LNG terminal HP pump flow diagram
2 高压泵并联运行水力特性分析
该类型高压泵 H-Q 特性曲线较平坦(图 2),流量 Q 增大时扬程 H 下降,流量变化较大时,扬
程 H 变化较小,流量调节范围较宽。因此在高压泵运行操作中,可通过调节下游管路阀门开度控制
管路阻力损失,达到调量目的。
图 2 高压泵特性曲线
HP pump characteristic curve
接收站气化器入口流量调节阀开启行程曲线(图 3)可以分成三段进行分析:A 为空程段,阀
门调节能力较小;B 为调节段,开度在 17%~65%变化时流量变化均匀,