BOG压缩机技术交流 2
BOG压缩机在低温丙烯罐区的应用及故障处理
2017年09月BOG 压缩机在低温丙烯罐区的应用及故障处理侯箫飞(天津渤化石化有限公司,天津300455)摘要:蒸发气（Boil Off Gas ，缩写为BOG ）的处理是丙烯低温罐区必须考虑到关键问题之一，关系着低温罐区的能耗，安全和平稳运行。
本文介绍了BOG 压缩机在丙烷脱氢装置丙烯低温罐区的应用，并结合实际，分析了机组出口温度高联锁的原因，并进行检修，解决了运行中的问题。
关键词:BOG ;丙烯;高温联锁;活塞裙BOG 压缩机是BOG 处理的核心设备，其在PDH 装置的作用是处理低温罐区过量的丙烯蒸发气，维持丙烯储罐的压力稳定。
其运行状况直接决定了低温罐区的运行质量，若无法有效运行，则会导致低温储罐压力过高，泄放至火炬，造成环境破坏和经济损失。
在实际运行中，压缩机出现了出口温度高联锁的现象，结合机组原理，分析原因，对其进行了检修，解决了出口温度高的现象。
1机组介绍BOG 压缩机共四台，能力为3160kg/h ，出口压力为最高为1.7MPaG ，电机驱动，功率为230KW 。
负荷采用了卸荷阀控制的方式，可实现50%到100%的切换。
采用迷宫密封，活塞和气缸为非接触式。
当低温罐压力升到15KPaG 时会自动启动压缩机，压力降至5KPaG 时压缩机会自动停止。
出口连接空冷器，把高温，高压的丙烯气经空冷器冷凝后回收到中间罐，再输送至低温储罐，进行循环。
2运行中的问题BOG 压缩机运行时设置有一级入口压力低低联锁，设定值为1KPaG ；一级出口温度高高联锁，设定值为55℃；二级出口温度高高联锁，设定值为145℃。
在运行时出现了一级出口温度为50℃，二级出口温度高联锁的现象。
再次启机，仍然由于二级出口温度高联锁。
结合机组原理和运行现象，分析了以下三个原因：（1）机组内串入惰性气体，空冷器处无法冷凝，导致机组出口压力高，相应温度也上升。
（2）机组内部进出口阀片或弹簧有损坏，导致密封不严，有漏气重复压缩现象，导致出口温度高（3）活塞套磨损严重，超过标准值，导致密封不良，气体温度高。
BOG压缩机运行工艺的技术分析
器会自动工作。
当润滑油温度大于20℃时，油加热器会自动停止工作。
当润滑油温度大于25℃时，辅油泵自动停止。
当润滑油压力降到0.2MPa 以下时，BOG 压缩机将停止运行。
每台BOG 压缩机都配备冷却水系统，系统主要包括一个氮气蓄能器，两个冷却水泵，两个冷却风机，一个电加热器，一个温控阀和相关的分配管线。
冷却剂是由体积比为1∶1的水和乙二醇的防冻液组成，被分配到十字头、热障和润滑油系统。
冷却水系统中的两台冷却水泵一般是一用一备，当主泵运行时如果冷却水压力低于0.2MPa 时，备用泵自动启动。
如果备用泵启动后冷却水压力还是不能维持在0.2MPa 并持续10min 后，BOG 压缩机将自动停止运行。
冷却水系统中的电加热器和冷却风扇的下游设置了一个温控阀，温控阀的主要作用是控制进入BOG 压缩机的冷却剂的温度，设定值一般设定为30℃。
当冷却剂温度低于20℃时，电加热器自动启动。
当冷却剂温度高于26℃时，电加热器自动停止。
当冷却剂温度高于34℃时，冷却风扇自动启动，当冷却剂温度低于34℃时，冷却风扇自动停止。
当冷却剂温度高于40℃时，第二台冷却风扇会自动启动。
当冷却剂温度再次低于40℃时，第二台冷却风扇将自动停止。
2 BOG的工艺处理流程储罐中蒸发的气体通过BOG 总管到达压缩机，经过BOG 压缩机压缩后进入再冷凝器的顶部，进入后的BOG 与低压输出总管的LNG 在超级拉西环填料床层混合后被冷凝成LNG ，再从再冷凝器底部的出口LNG 管线流至高压泵。
一般情况下BOG 与LNG 的质量比为1:8.4。
如图2所示，再冷凝器PIC-1300602压力的稳定对于接收站至关重要。
当PIC-1300602压力过高时会使BOG 压缩机的输送量减少，FX-1300601流量降低，PI-1300601压力升高，容易触发BOG 压缩机出口压力高高联锁停车。
当PIC-1300602压力1 BOG压缩机结构及运行参数LNG 的蒸发气体是由BOG 压缩机进行加压后，将BOG 输送至再冷凝器进行再液化处理。
某LNG调峰储气供气站BOG压缩机节能降耗实践
某LNG调峰储气供气站BOG压缩机节能降耗实践一、背景LNG是将常压下的气态天然气通过冷却至-162℃使之凝结而成的液态天然气，其存储环境无法实现绝对绝热，LNG在存储中因吸收外部热量而蒸发形成的气体称之为BOG。
BOG产生量的变化引起LNG存储设施压力发生变化，在LNG场站，通常会通过压缩机将低压BOG回收加压外输的方式控制LNG储气设施压力并降低LNG损耗。
某LNG调峰储气供气站设置有两用一备三台710KW的具备变频和滑阀调节功能的BOG压缩机，为场站电能消耗的最主要设备。
在非卸车和非外输期的正常情况下，通常由一台压缩机控制LNG储罐压力并回收BOG。
设计单位确定的压缩机运行模式[1]为，通过调节BOG压缩机的频率和滑阀开度调整压缩机出力以控制LNG储罐压力在15Kpa-18Kpa[2]之间，BOG压缩机连续长期运行。
在非卸车、非外输的情况下日均BOG回收量约为15678m³，消耗电量约为4837kWh，能耗比为3.24m³/kWh。
场站运行期，BOG压缩机电量消耗是最主要的能量消耗点，其电能消耗占项目总耗电量的45%以上。
降低压缩机耗电量能有效降低场站能量消耗。
二、技术原理与性能指标在设计阶段和一般认知中，压缩机功率与其出力在0%-100%之间对应同步增加，未考虑压缩机自停止到启动空载运行做功所需的驱动功率，和负载后做功时仍需要驱动功率保持压缩机在负载所需的最低转速以上。
通过对压缩机运行出力进行验证得知，压缩机在频率25Hz、0载位时空载运行，启动后功率为185KW；负载运行时频率每增加5Hz、载位每增加20%，压缩机功率较上一阶段增加约22%，区间数据增长比例趋势基本一致。
据此，可证明压缩机运行时，为实现正常出力做功，必须有185KW功率用来驱动压缩机正常启动空载运行，此功率可称之为驱动功率，其大小与压缩机启动后的出力大小无必然联系。
压缩机空载运行到满载运行所需要的功率可称之为做功功率。
LNG接收站BOG压缩机新工艺系统配置关键技术研究
LNG接收站BOG压缩机新工艺系统配置关键技术研究郭琦;黄宇;宋坤【摘要】With respect to the measurement to BOG used in LNG terminal in China, based on process scheme, some key technologies were studied, including the selection of BOG compressor, method of flow stepless adjustment and scheme of flow adjustment. The arrangement scheme for new process system, in which BOG compressor with stepless flow adjustment was used, was finally determined. This scheme can be adapted to severe working condition in the project. Moreover, several advantages for this scheme, such as flexible and easy operation, energy saving and emission reduction, wide applicability, are existed.%在能源日趋紧张的情况下,全球的液化天然气(LNG)的生产和贸易日趋活跃,我国LNG产业随着资源的落实和技术的进步也进入快速发展时期,一个个LNG接收站拔地而起.根据国内LNG接收站生产运行中BOG的处理问题,以工艺方案为基础,对LNG接收站BOG压缩机选型、气量无级调节方式选择、压缩机流量调节方案等方面进行了关键技术研究.最终提出了一种BOG压缩机配置气量无级调节的新工艺系统配置方案.该方案可满足项目苛刻工况,具备操作灵活方便,运行节能减排,适用范围广等优点,具有推广价值.【期刊名称】《化工设备与管道》【年(卷),期】2016(053)006【总页数】6页(P63-68)【关键词】LNG接收站;BOG处理工艺;BOG压缩机;气量无级调节【作者】郭琦;黄宇;宋坤【作者单位】中海石油气电集团有限责任公司,北京 100028;中海石油气电集团有限责任公司,北京 100028;中海石油气电集团有限责任公司,北京 100028【正文语种】中文【中图分类】TQ051.3;TH45LNG（Lique fi ed Natural Gas）是液化天然气的简称，它充分利用了天然气在常压和-162℃下液化后，体积可缩小到气态时1/600这一性质[1]，为天然气高效输送提供了新的途径，也扩大了天然气的应用领域。
LNG接收站BOG压缩机状态监测技术
１ 状态 监测技术在Ｂ Ｏ Ｇ 压缩 机中的应用
１ ． １ 往 复式 压缩 机 的一 般监 测技 术和 应 用特 点 往 复 式 压 缩 机 的状 态 监 测 技 术 有 多 种 ，但 并 非 所 有 的技 术 手 段 都 是 易 于 实 施 并 行 之 有 效 的 。 常 用 的监 测 技 术有 示 功 图 、 气 阀温 度 、 振 动 、超
图ｌ
活塞 杆 沉 降状 态 监 测 不 仅 提 供 一个 报 警 值 ， 它 的用 处 还有 ：（ ａ ） 监 测支 撑 环 磨损 速 率 和 大 小 ， 适时制定维修计划；（ ｂ ） ￣ Ｊ ｌ 用探头的交流信号监测 活 塞 杆 的跳 动 或 振 动振 幅 ；（ ｃ ） 利 用 探 头 的直 流 信 号 判 断 静 止 与运 转 状 态 间隙 电压 的变 化 。要 实 现
程如下：
作者简介 ：魏光华 （ １ ９ ６ ８ 一）， 男， 四川阆中 人， 天津大学工业
工程专业工程硕士 ，工程 师。现任广东大鹏液化天然气有限公司营 运部总经理 。
７ ２ ． 一 腐蚀 防护
一
２ ０ １ ５ 年第 １ ８ 卷
石 油 和 化工 设备
＃ 一
．．
［ 关键词］ Ｂ Ｏ Ｇ Ｊ ￣ ｇ 机：状 态监 测；活塞杆 下沉；维修策略
Ｌ ＮＧ储 罐 和 管 道 系 统 因 漏 冷 产 生 的 ＢＯＧ经 过 压 缩 机 压 缩 后 ，与 过 冷 循 环 的Ｌ ＮＧ混 合 被 冷凝 回 收 ， 没有 或无 法 回 收 的Ｂ ＯＧ将 送 至火 炬 系 统处 理 。据 估 算 ，广 东大 鹏 液 化 天 然 气 有 限公 司 （ 简 称ＧＤＬ ＮＧ）每 年 回收 的Ｂ ＯＧ可产 生 约 １ 亿 元 以上 的 经 济 效 益 。 从 安全 的角 度 ，ＢＯ Ｇ压缩 机 在 维持 Ｌ ＮＧ储 罐 安 全 压 力 和确 保 Ｌ ＮＧ船 安 全 卸 料 方 面 也 起着 重 要作 用 。
浅析BOG压缩机的运行与维护
2019年09月浅析BOG 压缩机的运行与维护王乐（中国石油天然气有限公司，河北唐山063000）摘要：BOG 压缩机是LNG 接收站非常重要的设备之一，接收站在卸船与非卸船工况下都会产生大量的蒸发气。
BOG 压缩机的平稳运行对接收站外输有着重要意义，其作用是用来处理过量的蒸发气以维持储罐压力的稳定。
文章就从压缩机气缸部分、机体部分、以及辅助部分进行简要分析，结合工作实际来浅析压缩机的结构特性、出现的故障及故障的解决方式，并找出避免故障出现的日常维护措施。
关键词：蒸发气；压缩机1压缩机的基本结构1.1压缩机的气缸部分气缸是由活塞杆压盖、活塞杆、活塞和气阀等组成。
1.1.1气缸气缸中采用迷宫活塞将工艺气体压缩至指定压力。
1.1.2活塞杆压盖活塞杆压盖沿着活塞杆密封了气体压缩区，并采用无接触设计。
密封件为迷宫型设计的压盖环。
1.1.3活塞杆和活塞活塞杆与十字头实现螺栓连接，十字头和导向轴承保证活塞和活塞杆的正确位置。
迷宫活塞及其导向系统，在活塞裙和气缸壁之间可实现无接触密封，由沿着活塞的多个细小节流形成密封。
1.1.4吸气阀和排气阀吸气阀和排气阀确保气体从每个压缩机气缸的吸气侧输送至排气侧。
1.2机体部分机体部分主要由曲柄机构、气缸组成。
曲柄机构包括驱动端、非驱动端、曲轴箱、连杆，十字头、导向轴承、隔离段等。
1.2.1曲柄机构曲柄机构采用气密性设计。
曲柄机构由带隔离段的曲轴箱，及其压缩机部件组成，这些部件包括驱动端、非驱动端与齿轮油泵、曲轴、连杆、十字头和轴承。
在曲柄机构中，通过连杆将曲轴的转动转化成十字头的往复式运动。
1.2.2驱动端安装在曲轴上的飞轮可以补偿从压缩机至电动机的不规则扭矩。
采用一个法兰和螺栓连接，在飞轮和曲轴之间实现锥形连接。
在驱动端采用机械气密性来密封曲轴。
1.2.3非驱动端齿轮油泵装配在压缩机非驱动端的曲轴箱上。
齿轮油泵由曲轴驱动。
驱动齿轮由曲轴通过一个偏心盘驱动。
导向轴承通过十字头的向上运动实现飞溅润滑。
2023年-2024年关于BOG压缩机操作规程
BOG压缩机操作规程目录BOG压缩机操作规程 (1)引言 (1)背景介绍 (1)目的和意义 (2)BOG压缩机概述 (3)BOG压缩机的定义 (3)BOG压缩机的工作原理 (4)BOG压缩机的组成部分 (5)BOG压缩机操作规程 (6)操作前的准备工作 (6)BOG压缩机的启动 (7)BOG压缩机的运行 (8)BOG压缩机的停止 (9)BOG压缩机的维护与保养 (10)定期维护 (10)故障排除与维修 (11)BOG压缩机的安全操作 (13)安全操作规范 (13)总结 (14)BOG压缩机操作规程的重要性 (14)对BOG压缩机操作规程的建议改进 (15)引言背景介绍BOG压缩机操作规程背景介绍随着全球能源需求的不断增长，液化天然气（LNG）作为一种清洁、高效的能源形式，得到了越来越广泛的应用。
在LNG的生产和运输过程中，液化天然气的沸腾蒸发产生的气体（BOG）是一个不可避免的问题。
为了充分利用这些BOG，提高能源利用效率，BOG压缩机的运行和操作显得尤为重要。
BOG压缩机是一种专门用于压缩和回收BOG的设备。
它通过将BOG压缩成液化天然气，再输送回LNG储罐，实现BOG的再利用。
BOG压缩机的操作规程是为了确保BOG压缩机的安全、高效运行而制定的一系列操作指导和规定。
BOG压缩机的操作规程主要包括BOG压缩机的基本原理、设备结构和工作原理、操作流程、安全措施等内容。
通过规范化的操作规程，可以保证BOG压缩机的正常运行，提高工作效率，降低事故风险。
BOG压缩机的操作规程的制定是基于对BOG压缩机的深入研究和实践经验的总结。
在制定过程中，我们参考了国内外相关标准和规范，结合本企业的实际情况，制定了适合本企业的操作规程。
BOG压缩机的操作规程的制定目的是为了保证BOG压缩机的安全运行。
BOG压缩机是一种高压设备，操作不当可能会引发严重的事故，造成人员伤亡和财产损失。
因此，制定一套科学、合理的操作规程，对于保障人员安全和设备正常运行具有重要意义。
BOG压缩机的工作原理及其工作系统简述word精品文档5页
BOG压缩机的工作原理及其工作系统简述1 BOG压缩机的工作原理压缩机由电动机通过挠性联轴器驱动，电机转子直接带动压缩机的曲轴旋转，然后由连杆和十字头将曲轴的旋转运动变成活塞的往复直线运动。
本机气缸为双作用，即盖侧和轴侧都有相应的工作腔。
以盖侧为例，当活塞由盖侧始点位置向轴侧开始运动时，盖侧容积变大，腔内残留气体膨胀，压力下降，与进气腔内压力产生压力差，当压力差大于吸气阀弹簧力时，吸气阀打开。
随着活塞继续向轴侧运动，将气体吸入缸内，活塞到达内止点时吸气完毕。
随后活塞又从轴侧位置向盖侧方向返回移动，此时吸气阀关闭，随着活塞的继续移动，缸内容积不断变小，已吸入的气体受到压缩，压力逐步升高。
当缸内压力高于排气腔内压力且压力差大于排气阀弹簧力时，排气阀打开，缸内已被压缩的气体开始排出。
当活塞返回到外止点（盖侧始点位置）时，排气完毕。
至此完成了一个工作循环。
轴侧工作腔的工作原理与此相同，但有180°的相位差（即当气缸轴侧吸气时盖侧排气；轴侧排气时盖侧吸气）。
由于活塞不断地作往复运动，使气缸内交替发生气体的膨胀吸入和压缩排出过程，从而获得连续脉动的压缩气源。
2 工作系统BOG压缩机的工作系统主要由以下几个部分组成：气路系统、水路系统、循环润滑油系统、填料充氮保护系统、气量调节系统以及仪控保护系统组成，他们是个有机的结合体而不是随意的组合，只有上述各个系统连续、平稳、高效的运行才能保证BOG压缩机连续、平稳、高效的工作。
下面分别对每个系统进行叙述。
2.1 气路系统气路系统由各级进、排气缓冲器，中间冷却器，止回阀，各级安全阀和各设备间的联接管路、阀门等构成。
气路系统中各设备的作用如下：进、排气缓冲器用于抑制气流的脉动，以降低气路系统及主机的机械振动。
在出口闸阀前的排气管路中装有止回阀，以防止压缩机停车后，已进入工艺系统的高压气体倒回压缩机，进入压缩机的低压部分而引起低压部分的损坏。
安装止回阀时应注意方向，不可装反。
BOG压缩机操作规程
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BOG压缩机操作规程（大纲）一、BOG压缩机概述1.1压缩机的基本原理1.2BOG压缩机的结构特点1.3BOG压缩机的应用领域二、操作前准备2.1操作人员要求2.2工艺流程及操作参数了解2.3设备检查与维护2.3.1设备外观检查2.3.2设备润滑检查2.3.3电气系统检查2.3.4安全防护设施检查三、操作步骤3.1启动操作3.1.1启动前的检查3.1.2启动程序3.1.3启动后的检查3.2运行监控3.2.1工艺参数监控3.2.2设备运行状态监控3.2.3异常情况处理3.3停车操作3.3.1停车程序3.3.2停车后的检查与维护四、安全与维护4.1安全操作规程4.1.1通用安全注意事项4.1.2特定安全风险防范4.2常见故障处理4.2.1故障诊断方法4.2.2常见故障处理措施4.3设备维护保养4.3.1日常保养4.3.2定期保养五、应急预案5.1紧急停车操作5.2事故处理流程5.3应急设备与物资准备六、操作规程培训与考核6.1操作规程培训6.2操作考核6.3持续改进与优化一、BOG压缩机概述BOG压缩机操作规程中，BOG压缩机概述部分的内容如下：1.1 压缩机的基本原理压缩机是一种将气体压缩至较低压力的设备，其主要工作原理是利用机械装置对气体进行压缩。
BOG压缩机关键技术研究进展
再冷凝液化工艺
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3、BOG压缩机的技术要点
➢ 技术要求
✓ 压缩介质易燃易爆 ✓ 进口温度低
• 低温下应力与强度问题 • 低温下变形过大问题 • 低温下的润滑问题
✓ 流量能调节
➢ 技术措施
✓ 活塞杆填函密封符合API618规定 ✓ 进口温度低
• 防低温脆性材料（奥氏体不锈钢、含Ni铸铁） • 结构设计中保证足够刚度 • 气缸无油润滑（采用迷宫密封或自润滑材料）
BOG压缩机关键技术研究进展
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1、LNG接收系统
➢ LNG利于储藏运输，其气化冷能用途广泛 ➢ 全国已建、在建、拟建的项目达20多个 ➢ 到2020年，国内总接收规模将达到3000×104 t/a
✓卸船工艺系统 ✓储存工艺系统 ✓再气化工艺系统 ✓闪蒸气处理工艺系统 ✓防真空补气系统 ✓火炬放空系统
擦危险
6、BOG压缩机关键部件—CPI
➢ 活塞/活塞杆密封材料
✓ 传统采用填充PTFE（石墨、碳纤维、玻璃纤维、铜粉、二硫化钼等） ✓ 1908s研制出新一代多聚合物+填充材料（聚合物合金） ✓ 聚合物合金在极干性气体条件下表现特别好的抗磨损特性 ✓ 抗磨损特性主要归功于配对面上转移膜的沉积 ✓ 改进效果：填充PTFE一般4000~8000小时，新材料可到16000小时
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5、BOG压缩机研发与应用—Burckhardt
➢ 低温下的变形问题
✓轴侧气缸特殊冷却水套充当隔热层，减少 气缸之外部件变形
✓气缸材料GGG Ni35减少气缸自身变形
✓十字头+导向轴承， 确保活塞对中性
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5、BOG压缩机研发与应用—Burckhardt
BOG增压压缩机故障分析及处理
一、ＢＯＧ增压压缩机建设理由及设备概况由于ＬＮＧ（液化天然气）的超低温特性，ＬＮＧ接收站在运行期间会有一定量的ＢＯＧ产生，原因主要包括以下几点：ＬＮＧ储存过程中，储罐与外界换热、大气压变化、ＬＮＧ储罐内潜液泵工作产生的热量；低温管道（如非卸船工况的卸船总管）与设备（如备用的低压泵、高压泵）保冷吸收的热量；ＬＮＧ船接卸时，接卸系统预冷产生的热量和ＬＮＧ进入储罐后的体积置换；槽车装车时ＬＮＧ进入槽车后的体积置换和热车预冷产生的热量等。
ＢＯＧ的产生会增大ＬＮＧ储罐的压力，一般接收站采用节能环保的再冷凝工艺来处理ＢＯＧ以维持ＬＮＧ储罐压力平衡。
再冷凝工艺是利用ＢＯＧ压缩机将蒸发气压缩到某一中间压力后，与由低压泵从储罐送出的ＬＮＧ在再冷凝器中充分混合，由于ＬＮＧ加压后处于过冷状态，可以使ＢＯＧ再冷凝，冷凝后的ＬＮＧ经高压泵加压后气化外输。
该工艺需要有一定的ＬＮＧ外输量作为冷却剂，适用于有稳定外输的基荷操作的ＬＮＧ接收站；对于以调峰为主的ＬＮＧ接收站，外输量峰谷差可高达７０：１或更高，低谷时气化外输量可能低于再冷凝工艺需要的最低ＬＮＧ外输量（有时甚至为零），条件允许的接收站可以把压缩至某一中间压力的ＢＯＧ直接外输给当地用户来平衡罐压；否则，接收站需要通过把ＢＯＧ放火炬燃烧来维持ＬＮＧ储罐压力的平衡。
为适应低谷时外输气量大幅减小的工况，减少或杜绝ＢＯＧ放空燃烧，节约运行成本和减少碳排放，完善接收站工艺设施，唐山ＬＮＧ接收站增设了ＢＯＧ增压外输系统，蒸发气在ＢＯＧ压缩机压缩的基础上，进一步增压至外输管网压力，实现ＢＯＧ增压外输，即直接外输工艺，满足了在外输气量较低或零气化外输工况下接收站的安全平稳运行。
唐山ＬＮＧ接收站ＢＯＧ增压压缩机采用ＭＷ－６７６／（７－８５）－Ｘ型固定水冷对称平衡四列三级无油润滑活塞往复式压缩机。
设计遵循ＡＰＩ６１８《石油、化工和气体工业用往复压缩机》、ＪＢ／Ｔ９１０５《大型往复活塞压缩机技术条件》等相关标准规范的要求。
BOG压缩机入口阻力增高的原因分析及改进措施
BOG压缩机入口阻力增高的原因分析及改进措施李世斌【摘要】文章通过对上海液化天然气接收站BOG压缩机入口阻力增高的原因进行分析,指出液化天然气蒸发气总管中蒸发气的组成发生改变(重组分增加),露点升高,容易凝析出液体,是导致压缩机入口过滤器差压增高的主要原因,并提出了相应的改进措施.【期刊名称】《上海煤气》【年(卷),期】2011(000)003【总页数】4页(P1-4)【关键词】LNG;液化天然气接收站;BOG压缩机;入口过滤器压差【作者】李世斌【作者单位】上海液化天然气有限责任公司【正文语种】中文0 前言液化天然气(简称LNG)接收站是最近几年在国内开始兴建，以接收和储存船运的液化天然气，并将其升压、气化后输送到各门站和用户为目的的大型工业装置。
目前国内已建成并投用的有三座LNG接收站，分别在广东大鹏、福建莆田、上海洋山港。
在这三座 LNG接收站运行的过程中，均不同程度地出现了BOG压缩机入口阻力升高(具体表现为入口过滤器前后差压过高)导致压缩机吸入压力过低而不能持续运行的状况。
本文以上海 LNG接收站为例，对BOG压缩机入口过滤器差压高的原因进行了分析并提出相应的改进措施。
1 工艺简介1.1 接收站主工艺流程LNG接收站一般具有三大功能——接船装卸LNG、储存LNG并回收产生的蒸发气(简称BOG)、气化外输。
LNG接收站主工艺流程如图 1所示。
LNG船上的输送泵将LNG从船上排出，通过卸料臂进入LNG卸载管线和LNG循环保冷线将LNG输送到岸上的LNG储罐中。
图1 LNG接收站主工艺流程为维持LNG船舱的压力，通过气体返回线将岸上储罐的BOG流回船舱。
在卸船过程中，LNG储罐的工作压力必须高于LNG运输船的工作压力，以便气体可以自然地从储罐流向船中。
LNG一般在-160 ℃、常压(大多在微正压15 kPa左右)的条件下储存在储罐，由于外部热量的渗入会产生一定量的BOG。
这些BOG汇入BOG总管，然后经过BOG压缩机加压到0.8 MPa以上，再进入再冷凝器被LNG吸收变成液体。
BOG压缩机不同启停方式的方案比选
BOG 压缩机不同启停方式的方案比选LNG储罐内液体的蒸发是一个相当复杂的过程,为了简化计算本方案假定罐内上层液体的温度一定, 所以蒸发气相空间的温度是不变的。
实际上液体吸收的热量不一定完全转换为蒸发潜热所以蒸发气相空间的温度也是随着时间在变化的。
LNG储罐内部的气相空间的压力，一方面受环境温度、储罐的绝热性能、BOG压缩机的运行以及大气压力等的影响；另一方面，它与储罐内低温LNG液体的气化是密切相关的。
气化过程中涉及到诸多的天然气的热力学性质，包括天然气的密度或比容、压缩因子、比热容、晗，以及进行气-液平衡常数计算所需要的逸度系数、活度系数等。
一、LNG存储的动态过程分析LNG正常储存的情况下，因为储存期间液体表面的蒸发使部分潜热散失，导致液体表面降温而发生冷却作用，引起LNG液位密度增加，又由于下层较低密度的LNG接受侧墙与底板的热源而升温，密度变轻，最后形成上下层温和的对流。
同时，热源也同时经罐顶和上部侧墙渗入LNG表面，此时辐射热增加了蒸发率且加速了对流作用。
如果LNG储罐是完全绝热的，即没有热量再传入储罐内，则此时罐内的BOG体和表面的液体之间会保持这个平衡的状态，储罐内的BOG气不再增多。
但是由于储罐的保温层不能使内罐与外界完全绝热，而储罐内外的温差一直存在，所以不断有热量传递到储罐内，引起新的液体蒸发，破坏了储罐内的相平衡。
LNG夜体蒸发实际过程是非平衡状态下进行的。
但是由于过程中各个物理量的变化时较为缓慢的，可认为罐内由LNG夜体及产生的BOG 构成的体系在任意时刻均近似地达到气- 液平衡状态。
二、BOG压缩机工作之前过程分析当BOG压缩机没运行之前，储罐与外界只有能量交换。
这个过程中，由于不断有外界的热量传递到储罐内，使得储罐内的BOG量持续增加，储罐内气相空间的压力也随着BOGt的增加而上升。
三、BOG压缩机工作之后过程分析储罐内的压力随着BOG气体的不断增加而增大，当罐内的压力达到储罐压力控制阀的上限值，阀门开启，通过BOG E缩机排出部分气体，以降低储罐内的压力。
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卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍
曲轴箱与中体的有限元分析
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍
曲轴箱与中体的有限元分析
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍 连杆强度分析
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍
连杆强度分析
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍 十字头部件
由十字头体、十字头销、十字头滑履组成。
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍
十字头强度分析
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍
青岛LNG接收站项目的一级缸径达到790mm，已经超出其业 绩表最大值。不利于安装调试，活塞杆导向设计难度增加，刚 性降低，机组稳定性下降。
立式迷宫式BOG压缩机的活塞外表面上开有一系列环槽， 活塞上的环槽和气缸工作表面形成一系列迷宫小室，从而可 以依靠气体的节流防止气体的泄漏，达到密封目的。大的缸 径势必需要更大的间隙，泄漏增加，使本就低的效率进一步 降低。
立式维护，需要 高位维修平台。汽缸和活塞对中比较难，需 要制造商专家做且对中时间较长。 占地面积小，但是对车间高度要求高。 平衡力很不好所以需要更大的基础。由于震 动大所以主电机转速必须低，而且运动件和 易损件的寿命比较短。 由于汽缸位置较低，所以管线布置难，如果 支撑不结实会产生较大的震动问题。
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍
2.BOG压缩机的技术现状 国外往复式BOG压缩机技术也已经发展的相当成熟，分 为卧式对置平衡式和立式迷宫式两种结构型式，卧式对置 平衡式BOG压缩机市场占有率较高，近90%；立式迷宫式 BOG压缩机市场占有率较低，约10%。主要生产厂家有瑞 士布克哈德(Burckhardt)（立式迷宫式），日本的石川岛播 磨(IHI)、神户钢铁( KOBE STEEL)以及美国的德莱塞兰 ( Dresser- Rand)（卧式对置平衡式）等。机组进口价格约 为1600万元人民币/台套。国产化后，同样机组价格为900 万元人民币/台套，每台节约人民币700万元。
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍 末级出口储罐及回路自动调节阀，用于启动及气体回收。
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍 3.后续工作内容 a.整机三维成撬设计，配管及分析
b.机组出厂前的负荷试车研究(流程与设备)
c.优化设计，制定相关标准、规范
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍 三．依托工程的情况分析
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍 3.卧式BOG压缩机与立式迷宫压缩机的对比(源于高校)
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍
3.卧式BOG压缩机与立式迷宫压缩机的对比(源于行业)
卧式对称平衡式活塞环压缩机
维护 由于汽缸卧式布置，操作简单，维修 时，所有部件容易拆卸。 占地面积大，但是高度要求不高 由于惯性力得到很好的对称平衡，所 以可提高压缩机的转速，同时运动件 和易损件的寿命比较长功率。 由于管线位置低，较方便布置。管线 支撑容易且更结实。震动较小，从而 压缩机运转平稳。
2.项目机型互补 山东青岛LNG接收站项目进口了两套瑞士布克哈德 立式迷宫式BOG压缩机，结合卧式与立式压缩机的优 缺点，该项目配置一套国产的卧式压缩机，可以很好 地做到互补，更有利于两种机型的性能对比
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍
3. 布克哈德立式迷宫式BOG压缩机的一点看法
布克哈德业绩表显示，其BOG压缩机一级缸径达到781mm (30.75inches)的装置只有1991年的土耳其项目，其余全部为 29~28inches的缸径。
1.项目进度
经考察国内在建接收站项目，其中山东青岛LNG接收 站项目将于2014年7月完成设备安装调试并试运行。卧 式对置平衡式BOG压缩机国产化项目按进度计划2014 年3月完成厂内试车，可以满足现场安装调试的时间进 度，利于卧式BOG压缩机国产化研制项目的尽快完成
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍
谢谢
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍 3.卧式BOG压缩机与立式迷宫压缩机的对比
活塞环压缩机缸体水平布置
迷宫活塞压缩机为立式布置
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍 3.卧式BOG压缩机与立式迷宫压缩机的对比
活塞环式活塞 的活塞环、密 封环与与缸壁 摩擦接触
迷宫式活 塞与气缸 壁不接触
卧式对置平衡式BOG压缩机 国产化研制工作介绍
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍
主要内容 一．卧式BOG压缩机国产化研制的背景
二．卧式BOG压缩机国产化研制的工作介绍 三．依托工程的情况分析
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍
一．BOG压缩机国产化研制的背景
1.液化天然气(LNG)相关产业状况
车间厂房要求 平衡
管线布置
效率
由于活塞环压缩机汽缸内有摩擦损失， 由于活塞和汽缸有间隙造成较大的气体泄漏 但气体的泄漏量少，所以压缩机的总 损失，效率降低。所以压缩机只适用少数工 效率会更高，可以通过功率消耗值来 况。 证明且加以比较。
压缩机分为曲轴箱，机身，每个汽缸 分为两个中间接筒和汽缸体等很多部 件，每个部分都是可以分开的。以后 维修和更换会是很方便，如需更换， 只需更换损害的那一小部分。 压缩机曲轴箱，机身，中间接筒为整体铸造， 检修和更换不很方便，如需更换部件，需要 整体更换。
十字头强度分析
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍 气缸部件
由缸体、缸盖、缸套等零件组成。无水冷
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍 气缸温度场分析
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍 压缩机快速启动流程
压缩机的快速启动流程设计及与国外同类产品对比。
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍 曲轴研发
曲轴进行了强度及扭转振动分析，材料：35CrMoA锻件
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍 经RCTAFW扭振分析，确定各阶扭振频率及隔离裕度，得出最大
剪应力和最大扭矩
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍 连杆部件
连杆由连杆体和大头瓦盖组成，通过二个弹性螺栓连成一体。
维修
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍 二．卧式BOG压缩机国产化研制的工作介绍 1.前期工作--低温材料的研究 a.活塞杆低温材料的选择及表面强化方法的研究 (2011年科研项目) b.低温压缩机缸体、缸套材料研究(2012年科研项目) c.低温压缩机零件材料选择 (2013年科研项目)
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍 e.基础件的进度计划
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍 f.已完成工作的简单介绍
卧式BOG压缩机热动力计算研究
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍
卧式BOG压缩机的运动与受力分析
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍 机身与中体的研发
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍 2.BOG压缩机国产化研制项目情况
作为重点科研项目，部门投入大量科研人员及时间，保 证项目的顺利实施。 a.主要内容
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍 b.难点、创新点
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍 c.技术经济指标
卧式对置平衡式BOG压缩机国产化研制工作介绍 d.计划进度和考核目标
根据我国LNG接收站的建设规划，2013-2015年，我国 新增的LNG接收能力将达到29500万吨/年。作为储罐BOG 处理的核心设备，BOG压缩机市场需求广阔。由于机组技 术含量高，工艺制造复杂，一直是从国外引进。国内有厂 家偿试生产了立式迷宫式BOG压缩机，目前尚未投入工业 运行。而市场占有率较高的卧式对置平衡式BOG压缩机国 内没有厂家生产，市场需求量大，急需国产化，替代进口。