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陈赓良 的个人博客

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对LNG产业技术发展的认识

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 LNG产业技术发展的认识

 

                             陈赓良      

 

   

 

一.发展概况

 

    1. 生产装置大型化

    装置大型化是LNG生产工艺技术发展水平最明显标志。从表数据可以看出,1963年投产的世界第一套LNG生产装置,其单列产量仅36×104t/a2008年投产的QATARGAS工厂的单列生产能力则达到了770×104t/a。虽然我国目前建设规模达到(200~300)×104t/a(单列)LNG装置的条件尚不太成熟,但为适应我国“能源供应多元化”战略和国际合作的需要,必须充分重视此发展趋势。

    

                1    大型(基荷型)LNG工厂示例

编号

工厂位置

投产

年份

流程名称

单列生产能力

 104t/a

技术开发

  公司

1

阿尔及利亚

Arzew工厂

1963

原始级联式

36

1083列)

 

2

特立尼达-多巴哥

Point Fortin工厂

2005

优化级联式

OCP工艺)

520

18805列)

Phillips

石油公司

3

利比亚

Marsa le Brega 工厂

1970

单级混合溶剂(MRC

69

APCI公司

4

马来西亚

MLNG Tiga 工厂

2002

丙烷预冷混合溶

剂(C3/MRC

375

APCI公司

5

卡塔尔

QATARGAS 工厂

2008

C3/MRC+

氮膨胀循环

770

APCI公司

6

挪威

Ekofisk工厂

2007

混合溶剂级联式

MFCP

410

Linde公司

7

俄罗斯萨哈林岛

2号工厂

2009

两级混合冷剂(DMR

480

Shell公司

 

    2. 中小型装置迅速发展

10余年来,在生产装置大型化的同时,国内外中小型LNG装置技术开发与建设也取得了令人瞩目的成就。为适应我国“充分发挥国内资源的基础性保障作用”战略的需要[2],中小型LNG装置在我国的发展极为迅速,目前已建和在建的装置总数超过30套,其规模则在(3~150)×104t/a(单列)之间(参见表2);从而对我国边远分散气田与海上气田开发、城镇供气、城市调峰、LNG作为车用燃料及非常规天然气的利用等方面均发挥了关键性的作用,成为我国天然气工业发展的一个重要分支。

 

 

2    国内建设的中小型(基荷型)LNG工厂示例

编号

装置

名称

工艺

流程

生产能力

104m3/d

投产

时间

提供技术

公司

1

陕北示范

气波机+膨胀机

3

1999

国内技术

2

中原绿能

级联式

15

2001

法国索菲公司

3

新疆广汇

(单级)混合冷剂

150

2004

德国林德公司

4

四川气田

(天然气)膨胀机

4(部分液化)

2005

国内技术

5

海南福山

两级N2膨胀机

25(全液化)

2008

加拿大Propak

6

浦东调峰

整体结合级联式(CII

10

1999

法国索菲公司

7

鄂尔多斯

(单级)混合冷剂

100

2008

美国B&V公司

8

宁夏银川

N2+CH4)膨胀机

30

2009

国产技术

 

    3. 工艺流程开发取得长足进步

目前国内外常用的各种流程都是由3种基本的制冷循环演变而来:即单一冷剂级联式、混合冷剂(MRC)和透平膨胀机;它们的技术特点如表3所示。

近半个世纪以来,上述3种基本的制冷循环均取得了长足的技术进步,且在发展过程中各种循环相互渗透,取长补短而开发出一系列新型工艺流程。诸如,菲利普公司的优化级联式流程(OCP),空气液化与化工产品公司的APCI(丙烷预冷+单级混合冷剂)的C3/MR流程,林德(Linde)公司的由三级不同组成混合冷剂(MR)构成的混合冷剂级联式流程(MFCP),壳牌(Shell)公司在C3/MR基础上开发的在预冷阶段也使用混合冷剂的双混合冷剂流程(DMR)。1980年代后期开始,膨胀机工艺发展尤为突出,不仅广泛应用于中小型装置建设,并与其它工艺流程相结合,成功地应用于大型装置的扩容(参见表4[3]

 

              3   3种基本制冷循环的技术特点

制冷循环名称

         优点

           缺点

级联式

Cascade

1)能耗低;(2)以纯组分作为工质制冷,不存在配比问题;(3)技术成熟,操作稳定。

1)压缩机组多,流程复杂;(3)附属设备多,需配置专门生产与储存多种冷剂的设备;(3)控制系统复杂。

混合冷剂

MRC

1)机组和设备少,流程简单,故投资比典型的级联式流程低15%~20%;(2)冷剂组分大多可由原料天然气中获取。

1)能耗较高,比典型级式流程高10%~20%;(2)控制MR的配比较困难;(3)流程模拟需掌握各组分可靠的平衡数据及物性参数,计算较困难。

透平膨胀机

Expender

1)流程简单,调节灵活,容易启动和操作,维修方便;(2)利用天然作为工质时,可省去专门生产、运输及储存冷剂的费用。

1)进入膨胀机的气体必须深度脱水;(2)回流压力低,换热面积大;(3)装置处理量受低压气用户限制;(4)液化率低,能耗很大。

 

 

 

                 4   LNG装置工艺流程示例[4]

编号

技术开发

公司

工艺流程

名称

工艺技术特点

1

菲利普

石油公司

优化级联

OCP

运用前端设计技术(FEED)对常规级联流程的工程标准、设备配置和环境相容性等方面进行全面评估的基础上提出了“两列合一”、原料气脱N2BOG回收和采用航改型燃气轮机等优化措施。在适当增加能耗的前提下大幅提高制冷效率。单列生产能力可达500×104t/a

2

空气液化与化工

产品公司

APIC丙烷预冷/混合冷剂

C3/MR

由两个主要的冷剂循环构成;预冷用由3~4个压力等级组成的丙烷循环,液化和过冷用混合冷剂(MR)。预冷阶段用PFHE,液化和过冷阶段用SWHE。用燃气轮机替代蒸气轮机驱动制冷压缩机。单列生产能力可达400×104t/a,广泛应用于各种不同规模的LNG生产装置。

3

林德公司

Linde

多级

混合冷剂

MFCP

在预冷、液化和过冷3个制冷循环中,采用3种不同组成的MR以提高装置效率,并降低能耗10%~15%。预冷阶段用板翅换热器(PFHE),液化及过冷阶段用绕管换热器(SWHE),并以燃气轮机替代蒸气轮机驱动制冷压缩机。单列生产能力可达400×104t/a以上。

4

壳牌公司

Shell

双混合

冷剂

DMR

工艺流程的结构类似于C3/MR,区别在于预冷阶段用主要由C2H6/C3H8组成的混合冷剂取代单一组分冷剂(丙烷),并在预冷、液化及过冷3个阶段都采用林德公司专利的SWHE。采用GE F7燃气轮机驱动制冷压缩机。单列生产能力可达480×104t/a

5

空气液化与化工

产品公司

AP-X

在卡塔尔QATARGAS公司原建的APICC3/MR)流程上增加一个透平膨胀机制冷循环,从而使装置的生产能力从600×104t/a增加到770×104t/a

 

二.制冷循环的效率与能耗

 

    1. 五种制冷循环的比较

综上所述可以看出,当前国内外已经开发出不下数十种工艺流程以适应在不同现场条件下、建设不同规模LNG生产装置的需要。但从制冷原理分析,实质上只涉及两种制冷方式:即冷剂(机械)制冷和膨胀制冷;后者又可以细分为节流阀膨胀、涡流管(包括脉冲管和气波机等)膨胀和透平膨胀机膨胀等3种主要膨胀制冷循环,它们在从等焓膨胀逐步向等熵膨胀靠拢的过程中,制冷效率或制冷系数(COP,即实际制冷量与其输入功的比值)逐步提高,而装置的能耗也相应地增加。另一方面,从工程热力学的角度分析,当前工业应用的、名目繁多的工艺流程均以表5所示的5种类型的液化制冷循环为基础开发出来的[5]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                      5     5种基本制冷循环

编号

制冷循环

基本原理

       特点与应用

1

林德循环

Linde

由制冷压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器4个部件组成的闭合式制冷循环;通过压缩→冷却→膨胀→气化(吸热)等4个步骤制冷

最基本的制冷循环,其制冷效率最差,能耗也最低;在新流程开发过程中,通常作为效率与能耗的评价基准。全球第一套级联式LNG工业装置即基于此循环。

2

涡流管循环

Votrex

高压天然气从拉法尔喷嘴高速喷出后,在涡流管中旋转而将压力能转化为冷能。制冷效率介于节流阀膨胀与透平膨胀机循环之间。

制冷流程和设备很简单,无转动设备,适合用于有压力能可供利用的场合。在相同条件下,以林德循环为基准,制冷效率可提高约50%

3

克劳德循环

Claude

将透平膨胀机应用于气体液化的新型制冷循环;此循环中大部分高压工质气体经膨胀机作绝热膨胀,使气体内能以功的形式输出而提高效率。

是目前中小型装置广泛应用的一种制冷循环。理论制冷效率比林德循环提高约90%;但单级膨胀机循环比林德循环的能耗高约1倍,两级膨胀能耗高约70%

4

混合冷剂

循环

MRC

C1~C5烃类及N25种或更多组分构成的MR作为制冷工质,进行逐级冷凝、蒸发、节流膨胀而得到不同温度水平的冷量。

适用于各种生产规模及不同现场条件的LNG装置,是当前应用最广泛的一种制冷循环。理论制冷效率比林德循环提高约170%,但能耗仅增加约25%

5

布雷顿循环

Brayton

以气体为工质的制冷循环,工作过程包括等熵压缩→等压冷却→等熵膨胀→等压吸热4个过程;与蒸汽压缩式制冷的工作过程类似,主要区别在于工质气体不发生相态变化。

目前广泛应用于中小型装置的

N2膨胀液化流程即基于此制冷循环。与MRC制冷循环相比,N2膨胀流程更为简化、紧凑,投资。制冷效率比MRC高约20%,但能耗要比MRC高约40%

 

2. 制冷循环的损失功和卡诺因子

根据热力学原理,以可逆过程获得一定量LNG所需的功是最少的(即卡诺功,Wm),故可逆过程所需能耗最低。但LNG生产装置上必须有推动力才能进行不可逆的制冷过程,必然有一定量的功(或能)损失,故装置的实际功等于卡诺功加上损失功。图1所示为典型的(9温阶)级联式流程中被液化天然气的冷却/加热曲线,图中实线与虚线之间所示的面积即表示损失功,后者将随着制冷温度下降而变大。低温工程中常用卡诺因子(Carnot factorC)来衡量装置的制冷效率,其表示如下式所示[6]

           C =  Wm / Q = [1  Ts / T ]         1   

式中    C——卡诺因子;

        Wm——卡诺功;

        Q——达到要求制冷温度(T)需要从系统移出的热量;

        Ts——环境温度。

2所示数据表明,假定以环境温度300K为基准,在100K~200K的低温范围内C值急剧下降,从约2.5降至0.5左右。因而在100K下生产1MJ冷量所需的卡诺功约比在200K下高4倍左右。由此可见,与热能工程相反,在低温工程中制冷效率随着卡诺因子的增大而下降,且制冷温度愈低则效率下降愈多。

 

三.有效能(exergyEx)分析及其应用

 

    1. 制冷循环流程和设备的有效能(exergyEx)分析

    以上分析可见天然气液化是一种能耗极高的工艺过程,其设备投资在总投资中所占比例甚大。但是,制冷循环的效率可以通过使过程在尽量靠近热力学平衡的条件下进行而得到改善,从而尽可能地减少损失功。因此,在LNG工程前端设计(FEED)中,运用有效能(Ex)分析以改进各种制冷流程的热力学效率是降低设备能耗、尺寸和投资的重要技术措施。近年来开发成功的、以透平膨胀机取代简单的节流阀膨胀即为一个典型的实例。

           1   典型(9温阶)级联式流程的组分加热/冷却曲线

 

 

  2    卡诺因子与制冷温度的关系(环境温度Ts=300K

LNG工业最常用的MRC制冷流程中,压缩机是Ex损失最多的设备,其次为换热器;可以通过对两者Ex损失进行分析而找出改进措施。若忽略工质的动能和位能,稳流工质的在工况条件下的焓(H)和Ex之间的关系可以下式表示:

             E H0)— T0 S0     2

式中    H0——环境条件下的焓;

        H ——工况条件下的焓;

        S——环境条件下的熵;

        S ——工况条件下的熵;

        T——环境温度。

以制冷循环中的压缩机为例,其有效能Ex平衡方程可以下式表示:

               Ex1 + Wc = Ex + ΔEx                          3

式中    Ex1Ex2——单位工质压缩前、后的Ex值;

        Wc——压缩机的能耗;

        ΔEx——压缩机制有效能损失。

    根据式(2)所示,压缩机的有效能损失(ΔEx)可以表示为下式:

       ΔEx = H2 H1)(1/ηc   1+ T0S2 S1    4

式中    H1H——单位工质压缩前、后的焓值;

        η——压缩机的效率。

    流程中其它设备(如换热器、节流阀、水冷器和混合器)也同样可以按其工作原理建立相应的有效能损失(ΔEx)计算式,然后进行全流程的有效能分析。

 

1-冷却器;2-储集罐;3-预处理单元;4-气体干燥单元;5-分馏塔;6-分离器;7-冷箱

P1-高压丙烷蒸发器;P2-中压丙烷蒸发器;P3-低压丙烷蒸发器

3    典型的APCI丙烷预冷/MRC流程

 

    根据图3所示流程,按表6与表7所示的操作参数及组分摩尔分数,对典型APCI丙烷预冷/MRC流程中主要设备进行有效能分析的计算结果示于表8。表6和表7中混合冷剂各组分的摩尔分数、天然气温度、高低压制冷剂温度均为第一个换热器热端面处的值。各换热器热端面和的温差为3K。天然气入口温度为298K。压缩机效率为0.75。丙烷预冷循环的压缩机出口压力为1.3MPa[7]               

                      6    温度与压力参数

 

天然气

高压制冷剂

低压制冷剂

LNG储存

压力,MPa

5

2.5

0.26

0.15

温度,K

238

238

225

117.2

 

                       7    组分的摩尔分数

 

氮气

甲烷

乙烷

丙烷

异丁烷

正丁烷

天然气

0.7

82.0

11.2

4.0

1.2

0.9

混合冷剂

5.0

41.0

34.0

20.0

0.0

0.0

 

 

2. 制冷循环级数对效率的影响

制冷循环的结构选择是优化工艺流程的基础。以MRC工艺为例,目前有单级、二级、三级和多级混合冷剂制冷循环等多种应用于工业的工艺流程。虽然增加制冷循环级数时工艺过程的效率肯定增加,但制冷能耗、设备投资和流程复杂程度也同时增加。因此,必须结合装置规模、原料气组成及现场条件等因素,通过有效能分析才能确定合理的级数。

                      8    有效能分析计算结果

          项  目

有效能损失/kW

所占比例(%)

总有效能损失/kW

 

 

MRC循环

压缩机

6.873

60.88

 

 

11.291

水冷却器

0.977

8.65

多股流换热器

0.933

8.26

节流阀

2.064

18.28

混合器

0.443

3.92

 

 

丙烷预冷循环

压缩机

6.561

45.14

 

 

14.535

水冷却器

2.046

14.08

多股流换热器

2.656

18.27

节流阀

0.680

4.68

混合器

2.593

17.84

总的压缩机有效能损失

13.434

52.02

 

25.826

总的换热器有效能损失

6.612

25.60

总的节流阀有效能损失

2.744

10.62

总的混合器有效能损失

3.036

11.76

 

 

 

       PMR—预冷MRC循环;LMR—液化MRC循环;SMR—过冷MRC循环

        4    典型的三级MRC制冷循环流程

 

                 9    原料天然气组成(摩尔分数)

甲烷

乙烷

丙烷

正丁烷

异丁烷

氮气

0.820

0.112

0.040

0.012

0.009

0.007

 

 

 

             10    循环级数对MRC制冷循环效率的影响

 

一级MRC

二级MRC

三级MRC

天然气液化冷量,kW

814.2

814.2

814.2

天然气液化卡诺功,kW

361.4

361.4

361.4

MR循环量,m3/h

12096

11200

10573

压缩机轴出功,kW

1134

1041

981

有效能损失(ΔEx),kW

772.6

679.0

619.0

有效能(Ex)利用系数

0.319

0.348

0.369

有效能(Ex)利用系数比

1.000

1.091

1,157

 

按图4所示的原理流程,将表9所示组分的原料天然气液化。原料天然气的压力为4.5MPa,进入冷箱的温度为270C,天然气处理量为10×104m3/d环境温度为270C。在过冷过程中,将LNG过冷至-1500C后节流至0.2MPa时的温度为

-148.30C。采用由甲烷、乙烷、丙烷、异戊烷和氮气组成的MR,假定压缩机等熵效率为0.75、忽略换热器的压力降及压缩机出入口之间的压力差别;并采用PR方程计算天然气和MR的物性。上述条件下Ex分析计算结果如表10所示[8]

10数据表明,增加制冷循环级数可以有效地提高Ex效率。二级和三级MRC制冷循环比单级制冷循环的Ex效率分别提高了8.1%15.7%;制冷压缩机的轴出功率则分别降低了7.4%12.6%。因此,目前大型LNG生产装置一般均采用多级MR制冷循环以降低操作成本;而小型装置则采用单级制冷循环。

3. 不同制冷循环的能耗比较[6]

由于LNG生产装置的能耗不仅取决于其液化流程,也要受装置规模、环境温度、原料气组成、设备选择及工艺标准要求等一系列因素的影响,因而不太可能进行精确的比较。鉴此,表11所示数据仅反映了一个宏观的变化趋势。作为比较基准的是典型的(大型)级联式装置,其单耗约为0.33kW·h/kgLNG)。

11    液化流程的能耗比较

液化流程名称

           能耗比较

经典级联式

1.00

单级MRC

1.25

丙烷预冷+单级MRC

1.15

多级MRC

1.05

单级膨胀机

2.00

丙烷预冷+单级膨胀机

1.70

两级膨胀机

1.70

 

四.LNG生产装置的主要设备选择

 

    1. 换热器

LNG生产工厂中,制冷工段是全厂能耗最高的部分,其操作的灵活性与有效性直接影响全厂的效率及能耗[9]。因主(低温)换热器(MCHE)是全厂的核心设备,其选择、设计、制造与运行对全厂的设备投资及操作成本有重要影响。

目前世界上生产规模在300×104t/a以上的大型工厂的MCHE几乎都采用多股流绕管式换热器(SWHE),其结构如图5所示;而中小型装置则主要采用板翅式换热器(PFHE),但大型装置(在丙烷)预冷阶段也有采用PFHE(如挪威Ekofisk装置),其结构如图6所示。这两类换热器的技术特点所示表12

               12    SWHEPFHE的技术特点

 

结构

优点

缺点

 

绕管式换热器

SWHE

从芯轴或内管开始,将铝管绕制成螺旋形;每层的绕制方向与前一层相反。高压气体在管内流动,制冷剂则在壳体内流动。

承压高,结构紧凑,操作灵活,维修方便。单个设备的换热面积可达28000m2

发球专利技术,价格昂贵,供货周期较长。

 

板翅式换热器

PFHE

将波纹状翅片和板焊接在一起,制成矩形的多通道核心部件;在液体的进出口处采用流量分配器确保各通道的流量均匀。

非专利技术,价格较便宜。结构紧凑,压差和温差均较小。大型设备的换热面积率可达1300m2/m3

承压较低;换热器内存在多股流体,且每股液体可能存在气液两相,故计算和设计均较困难。

 

                                                                    

                       5   绕管式换热器的核心结构

 

                           6    板翅式换热器的结构

 

应用于大型LNG生产工厂的SWHE是一项专利产品,当前世界上只有美国空气液化与化工产品公司(APIC)和德国林德公司能生产。在中小型装置上广泛应用的铝制钎焊PFHE则因其结构、材料、设计与制造等方面均比较复杂,国内尚未解决其国产化的问题[9]

 

2. 压缩机及其驱动器

LNG生产装置上,压缩机主要应用于原料天然气增压及输送,以及不同温度下的冷剂制冷循环过程,是生产LNG的另一项关键设备。同时,压缩机通常是生产装置上能耗最大、也是有效能损失最大的设备,因而其类型与结构、绝热效率、吸入温度和压缩系数等的选择,对设备投资及操作成本有很大影响。

目前应用于LNG生产的压缩机形式主要有往复式、离心式和轴流式3大类。往复式压缩机一般应用于处理量不超过15×104m3/d的小型液化装置。离心式压缩机广泛应用于大、中型LNG生产装置,大型压缩机的功率可达40000kW以上。1980年代轴流式压缩机开始应用于LNG生产,在操作压力较低的工况下其处理量比离心式压缩机更大(参见图7),主要用于混合冷剂制冷循环。近年来在我国迅速发展的撬装式小型天然气液化装置经常采用螺杆式压缩机,其核心结构如图8所示。螺杆式压缩机可以用燃气发动机为原动机,使用非常方便。LNG生产装置上常用的各类压缩机的工作原理及其应用情况参见表13

    对大型装置而言,同样应根据生产规模、制冷循环特点和现场条件,选择与压缩机相匹配的驱动器。工业经验表明,虽然驱动器功率愈大,压缩机效率就愈高;但某些大功率驱动器往往受设计及制造条件的限制而可靠性存在问题。在此情况下,采用可靠性甚高的较小型设备的平行双系列装置是合理的解决途径。英国Foster Wheeler公司的一项研究表明,大型装置的驱动器也不一定局限于蒸汽轮机与  燃气轮机,在某些场合选择电动机作为原动机也是可行的(参见表14)。

 

                  7   种类压缩机操作压力与其处理的关系

 

                     

                    8   螺杆式压缩机的核心结构示意图

 

                13    LNG生产装置常用的各类压缩机

 

原理与应用

优点

缺点

往复式

压缩机

属容积式压缩机。利用曲柄连杆机构将原动机的回转运动转变为活塞在汽缸中的往复运动;从而周期性地改变工作腔容积,将吸入的低压气体压缩至高压后排出。

效率超过95%,可靠性很高,且容易安装及维修。新型往复式压缩机可改变活塞行程,既可满足满负荷要求,也可满足部分负荷要求。

转速较慢,一般在中、低转速下运行;不适合应用于处理量超过15×104m3/d的大、中型天然气液化装置。

离心式

压缩机

属速度式压缩机,依靠叶片对被压缩气体做功而使之速度大大提高,然后将此动能转化为压力能。在压缩机中,气体是沿垂直于压缩机轴方向运动。适用于大、中型装置的原料天然输送与压缩。

转速高,排量大,结构简单,摩擦部件少,操作平稳且灵活,易实现自动控制,维修工作量大大低于往复式压缩机。

效率较低,一般只能达到80%左右,且偏离设计工况愈远则效率愈低;但目前开发的采用高精度流线型叶轮的压缩机,效率可达90%左右。

轴流式

压缩机

属速度式压缩机,工作原理与离心式压缩相同,区别仅在于气体是沿平行于压缩机轴的方向运动。应用于MR制冷循环效率甚高,但仅适用于高流量的工况。

(与离心式压缩机类似)

不适宜应用于高压。

螺杆式

压缩机

属回转式压缩机。其核心部分由一对啮合的阴阳螺杆组成(参见图8)。在中、小型LNG装置上应用较多。

可靠性高,另部件少,使用寿命长。操作与维修方便;机器运转平稳,体积流量几乎不受排气压力的影响。

造价高,操作压力一般不超过3MPa,且体积流量不宜太小。

 

                   14    压缩机驱动器的选择

 

原理与应用

优点

缺点

电动机

驱动器

以电力为能源的原动机,是中、小型LNG生产装置最常用的驱动器,用以驱动往复式或离心式压缩机。

结构紧凑,体积小,投资低,运转平稳,易于实现自动控制。在电力供应充分且电价便宜的地区是首选的驱动器。

调速困难,同步电机本身不能调速,需由变速装置来实现,实现无级变速非常困难。在远离供电系统或电力供应不足的情况下,需建专用电站。

燃气发动机

驱动器

以天然或其它燃气为燃料的、火花点燃的活塞式内燃机,工作原理与汽油机相同。适合用于有天然气供应的现场。

热效率高,一般可达35%以上;若进行余热回收则可达40%。与往复式压缩机可直接连接,不需变速装置,调节比较方便。。

机器笨重,结构复杂,易损件多,安装与维修费用高。单机效率比燃气轮机低,不易与压缩机相匹配;只宜用于压比要求高的中小型装置上驱动往复式压缩机。

蒸汽轮机

驱动器

是在蒸汽机基础上发展的、以高温高压水蒸汽为工质以驱动叶轮的一种原动机;在大型LNG生产装置上应用较多。

与燃气轮机相比,其菱温度与压力要低得多,材料选择及设备制作比较容易,故造价较低。

设备笨重,占地面积大,能量密度低,且需要配套的蒸汽发生装置。属往复式机械,惯性和工作过程不连续限制了转速及效率的提高。

燃气轮机

驱动器

以连续流动气体为工质带动叶轮高速旋转,从而将燃料的能量转化为内燃式动力机械的有用功;其实质是一种旋转叶轮式热力发电机。

结构简单而紧凑,体积及重量小于其它原动机。安装与维修方便,启动快,转速高,可直接与离心压缩机连接,运行可靠,便于实现自动控制。

热效率较低,无余热回收的小型机效率低于26%;有余热回收的大型设备效率也仅30%左右。虽