空溫式氣化器在LPG氣化站的應(yīng)用

在中小城鎮(zhèn)小區(qū)燃?xì)夤?yīng)中，液化石油氣管道供應(yīng)由于具有集中管理、調(diào)控方便、運(yùn)行安全可靠、供氣方式靈活。向天然氣過渡方便等特點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。液化石油氣管道供應(yīng)的核心設(shè)備是液化石油氣氣化器。

目前國內(nèi)的LPG氣化器按結(jié)構(gòu)分有蛇管式、組合套管式和列管式；按傳熱介質(zhì)和加熱方式分有電熱水浴式、熱水加熱式和蒸汽加熱式，其中電熱水浴式和熱水加熱式氣化器的使用較廣泛。

1、氣化器的選擇

1.1選擇氣化器需要考慮的因素

①用戶用氣設(shè)備的最大負(fù)荷。氣化器的氣化量必須與用戶用氣設(shè)備的最大負(fù)荷相匹配。

②氣化器的造價(jià)。造價(jià)相對(duì)較低是選擇氣化器的條件之一。

③氣化器的能耗及運(yùn)行費(fèi)用。在造價(jià)較低的情況下，氣化器的能耗及運(yùn)行費(fèi)用要盡可能低。

④氣化器占地面積。受氣化站空間位置限制，根據(jù)用地情況而定。

⑤當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件。氣溫的高低決定著氣化器的類型。

⑥液化石油氣的成分。C3組分含量高的液化石油氣更容易被氣化。

氣化器選型時(shí)，宜將氣化器選得略大一些，足以補(bǔ)償因其換熱面結(jié)垢造成負(fù)荷的減少。

氣化器的運(yùn)行費(fèi)用與其類型有關(guān)，一般電熱水浴式氣化器能耗高，運(yùn)行費(fèi)用較高，熱水式氣化器運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低。

若氣化器需要的空間位置受到限制，則首先必須遵守標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及各地法規(guī)要求的安全距離，再考慮影響氣化器選擇的其他因素。

一般供氣規(guī)模較小且用電不緊張的地區(qū)可采用電熱水浴式氣化器，若供氣規(guī)模較大則宜采用熱水加熱式或蒸汽加熱式氣化器。

1.2空溫式氣化器的應(yīng)用

無論是電熱式、熱水式還是蒸汽式氣化器，均有一個(gè)共同特征，即耗能。這里僅以電熱式和熱水式氣化器為例說明設(shè)備本身的能耗費(fèi)用之高。

常見的液化石油氣瓶組氣化站供氣系統(tǒng)的氣化設(shè)備多用電熱水浴式氣化器，對(duì)于這類氣化設(shè)備，根據(jù)我們幾年來在供氣管理方面積累的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，每氣化1t液化石油氣，氣化器用電量約90 kW·h，若電價(jià)按0.80元/(kW·h)計(jì)算，則能耗費(fèi)用約72元/t。目前液化石油氣瓶組氣化供氣市場(chǎng)一般僅維持300元/t左右的進(jìn)銷差價(jià)，僅能耗費(fèi)用一項(xiàng)就占了相當(dāng)大的比例。如果再考慮瓶組氣化站的人工工資、經(jīng)營管理費(fèi)、氣瓶充裝和運(yùn)輸費(fèi)，瓶組氣化供氣的利潤就所剩無幾了。

對(duì)于熱水式氣化器，根據(jù)我公司氣化站的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，每氣化1t液化石油氣，熱水式氣化器需消耗液化石油氣約11 kg，循環(huán)水泵用電量約10kw·h ，若電價(jià)按0.80元/(kW·h)、液化石油氣按6.00元/kg計(jì)算，則熱水式氣化器的能耗費(fèi)用約74元/t。隨著液化石油氣價(jià)格的不斷走高，氣化過程需要耗氣的熱水式氣化器的能耗費(fèi)用還將升高。

近年國內(nèi)有些地方陸續(xù)采用另一種形式的氣化器——LPG空溫式氣化器。該氣化器主要由減壓器、吸熱段和蒸發(fā)段構(gòu)成，吸熱段由導(dǎo)熱管串聯(lián)而成，蒸發(fā)段由并排連接的導(dǎo)熱管構(gòu)成。液相LPG在經(jīng)過減壓器減壓后，經(jīng)過吸熱段充分吸熱后以混合狀態(tài)或霧狀進(jìn)入蒸發(fā)段，進(jìn)一步蒸發(fā)后完全氣化，氣化后的氣相自氣化器上方進(jìn)入供氣管道。

相對(duì)于電熱式和熱水式氣化器，空溫式氣化器有如下優(yōu)點(diǎn)：

①利用大氣與LPG的溫差進(jìn)行氣化，不消耗水、電等能源，在停電時(shí)也不影響供氣。

②整體采用不銹鋼和鋁合金制造，耐腐蝕性很好。

③不需要供電、水循環(huán)系統(tǒng)等外接配置。在有工業(yè)廢水的地方還可配置廢水換熱系統(tǒng)，以增大氣化量。

④操作及保養(yǎng)簡(jiǎn)單，可大幅度降低管理費(fèi)用。隨著工藝技術(shù)的不斷改進(jìn)及市場(chǎng)的逐步規(guī)范優(yōu)化，空溫式氣化器的價(jià)格也有大幅度下降，因此在造價(jià)，運(yùn)行費(fèi)用、運(yùn)行管理等方面與電熱式及熱水式氣化器綜合比較，有較大優(yōu)勢(shì)。

以佛山市南海燃?xì)饪偣緸槔?，該公司現(xiàn)有1號(hào)、2號(hào)兩座氣化站聯(lián)網(wǎng)供氣，兩座氣化站總儲(chǔ)氣量(液態(tài))為90m3，原來各配置3臺(tái)氣化量均為1500kg/h的熱水循環(huán)式氣化器。根據(jù)氣化站運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，兩座氣化站2000年向管網(wǎng)總供氣量為1867t，氣化設(shè)備運(yùn)行所耗水、電、液化石油氣及有關(guān)費(fèi)用見表1，平均每氣化1t液化石油氣的能耗費(fèi)用為47.41元。從2001年開始，對(duì)原氣化設(shè)備進(jìn)行了改造，在1號(hào)氣化站增加了2臺(tái)、2號(hào)氣化站增加了1臺(tái)氣化量均為300kg/h 的空溫式氣化器，原熱水循環(huán)式氣化器保留，僅在用氣高峰期及氣溫較低時(shí)開啟，氣化設(shè)備改造總費(fèi)用為52.6 ×104元。2002年度兩座氣化站向管網(wǎng)總供氣量為5327 t，能耗總費(fèi)用為6.90×104元，平均每氣化1t液化石油氣的能耗費(fèi)用僅為12.95元，比改造前節(jié)約34.46元。按2002年總供氣量計(jì)算，1年內(nèi)僅費(fèi)用一項(xiàng)就節(jié)約了18.36 x104元，設(shè)備改造費(fèi)用3年即可收回。實(shí)際上，公司在總結(jié)了使用空溫式氣化器的好處和充分掌握了空溫式氣化器的運(yùn)行工況后，從2003年開始，兩座氣化站的熱水循環(huán)式氣化器只在春節(jié)用氣高峰期作為空溫式氣化器的補(bǔ)充而短暫開啟。因此，雖然此后幾年總供氣量在不斷增加，但是能耗費(fèi)用卻一直保持在較低水平。氣化設(shè)備改造后因操作及維修簡(jiǎn)單方便，人員配置未再增加，管理成本也隨之降低。

由于有以上諸方面的優(yōu)勢(shì)，空溫式氣化器近年在南方許多地區(qū)得到了廣泛認(rèn)可與應(yīng)用，并逐漸向北方地區(qū)擴(kuò)展，多用于小區(qū)液化石油氣氣化站、工廠和企事業(yè)單位液化石油氣氣化站等。

空溫式氣化器的不足之處是對(duì)液化石油氣質(zhì)量有較高的要求，尤其是在我國北方地區(qū)，冬季氣溫低于0℃后要求液化石油氣中丙烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥70%。在市場(chǎng)液化石油氣組成不能隨意改變的情況下，如何提高空溫式氣化器在0℃以下的氣化能力，直接關(guān)系著其能否被我國北方地區(qū)的廣大用戶認(rèn)可和使用。近幾年有些空溫式氣化器的生產(chǎn)廠家也認(rèn)識(shí)到了這個(gè)問題，著手對(duì)氣化器進(jìn)行改進(jìn)，以盡可能地提高其氣化能力。通過采取兩級(jí)調(diào)壓、增加換熱面積及熱水補(bǔ)熱循環(huán)系統(tǒng)等措施，空溫式氣化器在氣溫較低時(shí)氣化能力不足已基本解決，完全能滿足北方地區(qū)用戶冬季的氣化要求，對(duì)地域性和LPG組成無特殊要求，值得在市場(chǎng)上推廣。

2、結(jié)論

①空溫式氣化器不消耗外加能源，氣化能耗費(fèi)用低，在我國南方地區(qū)得到廣泛認(rèn)可與應(yīng)用。

②經(jīng)改進(jìn)調(diào)壓部分及換熱部分的設(shè)計(jì)，并配置熱水補(bǔ)熱循環(huán)系統(tǒng)的空溫式氣化器，對(duì)地域性和LPG組成無特殊要求，完全能滿足不同地區(qū)的氣化要求，是一種安全可靠﹑管理簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)耐用的LPG氣化設(shè)備，值得在市場(chǎng)上推廣。

作者：王福強(qiáng) 陳敬明（燃?xì)馀c熱力）