低温试验系统及液化天然气降压工况用LNG液力透平低温试验方法技术方案

本发明专利技术公开了一种低温试验系统及液化天然气降压工况用LNG液力透平低温试验方法，主要包括：低温供压泵、LN2介质储罐和测试用LNG液力透平；低温供压泵吸入管路通过低温阀门连通LN2介质储罐的输出端；低温供压泵的输出管路通过低温阀门分别连通LN2介质储罐输入端及LNG液力透平吸入管路；LNG液力透平输出管路通过低温阀门连通LN2介质储罐输入端。本发明专利技术所述的低温试验系统及液化天然气降压工况用LNG液力透平低温试验方法，制造厂内模拟现场工况，采用节能环保的LN2代替LNG进行低温LNG液力透平低温试验，在试验厂内测试LNG液力透平低温性能，问题在加工制造阶段解决，保证LNG液力透平运至工况现场后，安装调试后即可使用，节省成本，保证现场设施安装快速运行安全。

Low temperature test system and low temperature test method for LNG hydraulic turbine under depressurization condition of liquefied natural gas

The invention discloses a low temperature test system and liquefied natural gas pressure conditions with low temperature test methods, mainly including: LNG hydraulic turbine low pressure supply pump, LN2 medium tank and test LNG hydraulic turbine; output low pressure supply pump suction pipe communicated with LN2 through the medium storage tank of low temperature valve end; low pressure supply pump output pipeline the cryogenic valves are respectively communicated with the input end of the LNG and LN2 medium tank hydraulic turbine inlet line; LNG hydraulic turbine output pipeline through cryogenic valves connected LN2 medium tank input. Low temperature test system of the invention and liquefied natural gas pressure conditions by low temperature test method of LNG hydraulic turbine manufacturing plant, simulated field conditions, use of energy saving and environmental protection LN2 instead of LNG LNG low temperature hydraulic turbine in low temperature test, low temperature performance test in LNG test of hydraulic turbine, problems in the manufacturing stage, to ensure the LNG of hydraulic turbine transport to the working site, after installation can be used to save cost, ensure the safe operation of rapid installation site facilities.

【技术实现步骤摘要】
低温试验系统及液化天然气降压工况用LNG液力透平低温试验方法
本专利技术涉及一种用于LNG液力透平的低温试验系统，以及应用该低温试验系统的液化天然气降压工况用LNG液力透平制造厂低温试验方法。
技术介绍
目前，在液化石油天然气接收站及浮式生产储存卸货装置(LNG-FPSO)，对于LNG降压的装置，由于介质低温、易爆、易燃、易汽化。因此，对于介质低温保冷、密封性、安全可靠性、降低汽化量有很高的要求。传统液化石油天然气接收站及浮式生产储存卸货装置(LNG-FPSO)多用J-T阀来降压，初期投入成本高，且汽化气化量很大，介质浪费量很大，应用LNG液力透平能够降低LNG气化率5％左右。采用带有真空保冷结构的LNG液力透平可完全代替J-T阀，应用高压的LNG介质带动多级减压叶轮，为LNG介质降压，避免多级减压孔板节流带来的高热量，造成介质汽化，产生浪费。于此同时透平发出电能，采用四象限变频回收并入电网。LNG液力透平有利于国内液化石油天然气接收站及浮式生产储存卸货装置(LNG-FPSO)降低运送LNG流程中的浪费，提高产能。现有技术中，LNG液力透平为全新技术，由于LNG液力透平制造厂试验现场需要提供低温试验台系统条件；同时试验现场需要多个工位同时运行，试验难度很大。很多情况下，LNG液力透平在制造厂仅进行水工况试验后，即运至现场，在现场进行低温透平工况试验，现场出现问题解决较困难，返回制造厂检修成本很高。
技术实现思路
根据上述提出的技术问题，而提供一种低温试验系统及液化天然气降压工况用LNG液力透平低温试验方法，用于解决现有的LNG液力透平制造厂试验现场需要提供低温试验台系统条件；同时试验现场需要多个工位同时运行，试验难度很大，并且在很多情况下，LNG液力透平在制造厂仅进行水工况试验后，即运至现场，在现场进行低温透平工况试验，现场出现问题解决较困难，返回制造厂检修成本很高的缺点。本专利技术采用的技术手段如下：一种低温试验系统，包括：低温供压泵、LN2介质储罐和用于测试的LNG液力透平；所述的低温供压泵的输入端和LN2介质储罐的输出端通过低温供压泵吸入管路连通在一起，所述的低温供压泵吸入管路上设置有低温供压泵吸入管路阀门；所述低温供压泵的输出端通过低温供压泵出口管路同LN2介质储罐输入端连通，所述的低温供压泵出口管路上，从低温供压泵的输出端向LN2介质储罐输入端依次设置有低温供压泵出口压力表、低温供压泵出口流量计和低温供压泵出口阀门。所述LNG液力透平的输入端通过LNG液力透平入口管路同低温供压泵出口管路的分支段连通，所述的分支段设置于低温供压泵出口管路的低温供压泵出口流量计和低温供压泵出口阀门之间；所述的LNG液力透平入口管路上，从所述分支段至LNG液力透平的输入端，依次设置有LNG液力透平入口阀门和LNG液力透平入口压力表；所述LNG液力透平的输出端通过LNG液力透平出口管路同LN2介质储罐的输入端连通，所述的LNG液力透平出口管路上，从LNG液力透平的输出端至LN2介质储罐的输入端，依次设置有LNG液力透平出口压力表、LNG液力透平出口阀门和LNG液力透平出口流量计。作为优选所述的低温供压泵上设置有低温供压泵排气法兰，所述的LNG液力透平上设置有LNG液力透平排气法兰。一种应用上述低温试验系统的液化天然气降压工况用LNG液力透平低温试验方法，包括以下步骤：S1、低温供压泵及LNG液力透平冷却：开启低温供压泵吸入管路阀门、LNG液力透平入口阀门、连通低温供压泵排气法兰、连通LNG液力透平排气法兰，进行低温供压泵及LNG液力透平冷却，并将两台设备灌满介质。S2、采用温度检测及液位检测系统，进行温度及液位检测，达到要求指标后，关闭LNG液力透平入口阀门，开启低温供压泵出口阀门。S3、开启低温供压泵，调节低温供压泵吸入管路阀门、低温供压泵出口阀门，读取低温供压泵出口压力表和低温供压泵出口流量计的数值，调节至与工况流量扬程相同。S4、开启LNG液力透平入口阀门和LNG液力透平出口阀门，同时调节低温供压泵出口阀门，测试LNG液力透平的流量、扬程、转速和效率的性能参数。作为优选在步骤S完成后，开启低温供压泵出口阀门，关闭LNG液力透平入口阀门、关闭LNG液力透平出口阀门，停止低温供压泵运行，关闭低温供压泵吸入管路阀门、关闭低温供压泵出口阀门，打开供压泵及透平排液阀门，排除低温残液；逐渐调节LNG液力透平排气法兰和低温供压泵排气法兰管路上阀门开度，排除供压泵及透平内部残余气体，将供压泵及透平恢复至常温。与现有技术相比较，本专利技术所述的低温试验系统及液化天然气降压工况用LNG液力透平低温试验方法，LNG液力透平为立式多级透平，双筒袋结构，透平池真空保冷结构。制造厂采用LN2低温试验台系统，应用LN2模拟LNG液力进行透平试验。加工制造一台套低温多级供压用泵，低温供压泵的流量、扬程需要与现场工况相同，低温供压泵供压模式模拟现场工况，为透平提供压力及流量源，测试多级减压透平的减压效果，转速，效率，回收功率。透平内部高压低温介质，透平进口为低温高压介质，透平出口为低温低压介质，顶部排气为低温高压气体介质。测试现场需要持续进行LNG液力透平及低温供压泵排气，排出的高压气体经过阀门减压后进入火炬排放，保证试验筒袋内部充足的介质，保证供压泵及透平正常运转。测试现场需要实时监测低温供压泵及LNG液力透平筒袋温度及液面高度，控制低温供压泵及LNG液力透平内部介质的汽化量，保证两台机组正常运行。本专利技术所述的低温试验系统及液化天然气降压工况用LNG液力透平低温试验方法，制造厂内模拟现场工况，采用节能环保的LN2代替LNG进行低温LNG液力透平低温试验，在试验厂内测试LNG液力透平低温性能，问题在加工制造阶段解决，保证LNG液力透平运至工况现场后安装简单调试后即可使用，节省成本，保证现场设施快速安全运行，是一种应用于液化天然气接收站及浮式生产储存卸货装置(LNG-FPSO)的液化天然气降压工况用LNG液力透平低温试验方法。本专利技术所述的低温试验系统，所涉及的LNG液力透平，不仅应用于LNG工况，还能够应用于液化石油天然气接收站或浮式生产储存卸货装置(LNG-FPSO)装置系统中。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术的整体示意图。图2是本专利技术LNG液力透平的示意图。图3是本专利技术低温供压泵的示意图。其中：1、低温供压泵吸入管路，2、低温供压泵吸入管路阀门，3、低温供压泵，4、低温供压泵排气法兰，5、低温供压泵出口管路，6、LNG液力透平入口压力表，7、LNG液力透平入口阀门，8、LNG液力透平入口管路，9、低温供压泵出口阀门，10、低温供压泵出口压力表，11、低温供压泵出口流量计，12、LNG液力透平，13、LNG液力透平排气法兰，14、LNG液力透平出口管路，15、LNG液力透平出口压力表，16、LNG液力透平出口阀门，17、LNG液力透平出口流量计，18、LN2介质储罐。具体实施方式如图1到图3所示，一种低温试验系统，包括：低温供压泵3、LN2介质储罐18和用于测试的LNG液力透平12；所述的低温供压泵3的输入端和LN2介质储罐18的输出端通过低温供压泵吸入管路1连通在一起，所述的低温供压泵吸入管路1上设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温试验系统，其特征在于包括：低温供压泵(3)、LN2介质储罐(18)和用于测试的LNG液力透平(12)；所述的低温供压泵(3)的输入端和LN2介质储罐(18)的输出端通过低温供压泵吸入管路(1)连通在一起，所述的低温供压泵吸入管路(1)上设置有低温供压泵吸入管路阀门(2)；所述低温供压泵(3)的输出端通过低温供压泵出口管路(5)同LN2介质储罐(18)输入端连通，所述的低温供压泵出口管路(5)上，从低温供压泵(3)的输出端向LN2介质储罐(18)输入端依次设置有低温供压泵出口压力表(10)、低温供压泵出口流量计(11)和低温供压泵出口阀门(9)；所述LNG液力透平(12)的输入端通过LNG液力透平入口管路(8)同低温供压泵出口管路(5)的分支段连通，所述的分支段设置于低温供压泵出口管路(5)的低温供压泵出口流量计(11)和低温供压泵出口阀门(9)之间；所述的LNG液力透平入口管路(8)上，从所述分支段至LNG液力透平(12)的输入端，依次设置有LNG液力透平入口阀门(7)和LNG液力透平入口压力表(6)；所述LNG液力透平(12)的输出端通过LNG液力透平出口管路(14)同LN2介质储罐的输入端连通，所述的LNG液力透平出口管路(14)上，从LNG液力透平(12)的输出端至LN2介质储罐的输入端，依次设置有LNG液力透平出口压力表(15)、LNG液力透平出口阀门(16)和LNG液力透平出口流量计(17)。...

【技术特征摘要】
1.一种低温试验系统，其特征在于包括：低温供压泵(3)、LN2介质储罐(18)和用于测试的LNG液力透平(12)；所述的低温供压泵(3)的输入端和LN2介质储罐(18)的输出端通过低温供压泵吸入管路(1)连通在一起，所述的低温供压泵吸入管路(1)上设置有低温供压泵吸入管路阀门(2)；所述低温供压泵(3)的输出端通过低温供压泵出口管路(5)同LN2介质储罐(18)输入端连通，所述的低温供压泵出口管路(5)上，从低温供压泵(3)的输出端向LN2介质储罐(18)输入端依次设置有低温供压泵出口压力表(10)、低温供压泵出口流量计(11)和低温供压泵出口阀门(9)；所述LNG液力透平(12)的输入端通过LNG液力透平入口管路(8)同低温供压泵出口管路(5)的分支段连通，所述的分支段设置于低温供压泵出口管路(5)的低温供压泵出口流量计(11)和低温供压泵出口阀门(9)之间；所述的LNG液力透平入口管路(8)上，从所述分支段至LNG液力透平(12)的输入端，依次设置有LNG液力透平入口阀门(7)和LNG液力透平入口压力表(6)；所述LNG液力透平(12)的输出端通过LNG液力透平出口管路(14)同LN2介质储罐的输入端连通，所述的LNG液力透平出口管路(14)上，从LNG液力透平(12)的输出端至LN2介质储罐的输入端，依次设置有LNG液力透平出口压力表(15)、LNG液力透平出口阀门(16)和LNG液力透平出口流量计(17)。2.根据权利要求1所述的低温试验系统，其特征在于：所述的低温供压泵(3)上设置有低温供压泵排气法兰(4)，所述的LNG液力透平(12...

【专利技术属性】
技术研发人员：许重文，陈杰，李雲，花亦怀，苏清博，褚洁，赵思思，
申请(专利权)人：大连深蓝泵业有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21