输气站场天然气放空回收系统及回收方法技术方案

本发明专利技术涉及天然气回收技术领域，公开了输气站场天然气回收系统及回收方法，包括回收单元、氮气吹扫单元和ESD紧急停车控制单元；回收单元包括高压天然气放空回收单元、中压天然气放空回收单元和低压天然气放空回收单元中的一种或多种，且高压天然气放空回收单元、中压天然气放空回收单元和低压天然气放空回收单元均包括上游排气管、压缩机和下游回收机构，上游排气管与压缩机的进气端连接，下游回收机构与压缩机的出气端连接，氮气吹扫单元与压缩机连接；ESD紧急停车控制单元用于系统的超压状态下的自动保护；对输气站场设备设施改造放空、收发清管球放空、管道检修放空、大型压缩机计划性检修放空天然气的回收，减小能源损失。减小能源损失。减小能源损失。

【技术实现步骤摘要】
输气站场天然气放空回收系统及回收方法


[0001]本专利技术涉及天然气回收
，具体涉及输气站场天然气放空回收系统及回收方法。

技术介绍

[0002]输气站场的天然气放空按照原因不同分为事故事件状态下的非计划性紧急放空和设备设施检修时的计划性放空，其中紧急放空往往是因为发生管道泄漏、憋压、站场设备设施故障，输气站场内用的压缩机紧急停车、甩电停车等采取的处置措施；计划性放空则多是计划性的站场管道改线、新建管线连头、站内管道隐患整治、压缩机计划性检修、过滤器检修、收发清管器作业放空、阀门内漏更换等造成的计划性放空。天然气放空不论是冷放空还是燃烧热放空均会对周边环境造成较大影响，并且对宝贵的天然气资源造成巨大的浪费。
[0003]根据中贵管道大型压缩机站每年放空气量的统计，一个大型输气站每年各种放空造成的天然气损失到达到60—80万标方之间，其中，放空的原因多样包括但不限于压缩机故障停运、ESD触发停运、压缩机计划性检修放空、收发清管器放空、站场输气设备设施计划性放空等，其中计划性放空气量占比大约60％，若能对输气站场因各种原因造成的放空天然气进行安全及时的回收，不仅能减小天然气资源损失，在经济上减少损失，同时也能避免天然气放空对环境造成的不良影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术意在提供一种输气站场天然气放空回收系统及回收方法，以对输气站场在紧急事件或计划性事件处理时放空的天然气进行回收，减小能源损失的问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：输气站场天然气放空回收系统，包括回收单元、氮气吹扫单元和ESD紧急停车控制单元，回收单元包括高压天然气放空回收单元、中压天然气放空回收单元和低压天然气放空回收单元中的一种或多种，且高压天然气放空回收单元、中压天然气放空回收单元和低压天然气放空回收单元均包括上游排气管、压缩机和下游回收机构，上游排气管与压缩机的进气端连接，下游回收机构与压缩机的出气端连接，氮气吹扫单元与压缩机连接，ESD紧急停车控制单元用于系统的超压监测。
[0006]本方案的有益效果为：通过回收单元对输气站场的紧急放空和技术性放空的天然气进行回收，减少了直接将天然气放空造成的资源量费和经济损失，同时也减小了环境污染；
[0007]1.回收单元包括高压天然气放空回收单元、中压天然气放空回收单元和低压天然气放空回收单元中的一种或多种，能对不同压力情况管道中的天然气进行回收，满足包括但不限于压缩机故障停运、ESD触发停运、压缩机计划性检修放空、收发清管器放空、站场输气设备设施维修等紧急放空以及计划性放空天然气回收，从而提高了对放空天然气的回收率；
[0008]2.ESD紧急停车控制单元通过PLC控制器自动控制整个回收系统的，在管道出现超压情况是自动及时的进行泄压，从而避免超压气体损坏管道和设备；特别是在紧急放空的情况下，现有紧急放空均难以实现天然气回收，本系统依托自动紧急停车的控制系统确保回收过程安全进行，从而实现对紧急放空天然气的回收；
[0009]3.氮气吹扫单元对系统进行氮气吹扫，避免待回收的天然气与系统中管道内部的空气混合形成爆炸极限的混合气体，出现爆炸等安全事故；
[0010]4.压缩机将待回收的天然气压缩加入，使压缩机出气端的天然气的压力能大于下游回收机构中的压力，以确保天然气能顺利输入下游回收机构，实现回收。
[0011]优选的，ESD紧急停车控制单元包括有放空管。
[0012]本方案的有益效果为：1.若待修管道出现气体压力大于管道的承受压力时，PLC控制器立刻控制相应的阀门开启，将出现超压的待修管道中的部分气体通过放空管排出，避免因天然气超压进入下游管道时因造成阀门和管道的损坏，出现安全事故；
[0013]2.在回收过程中，若出现天然气不便回收的情况时，处于安全考虑，可暂停天然气回收，将待修管道中的天然气通过放空管进行放空，确保系统回收具有以安全为第一位的预备方案。
[0014]优选的，压缩机连接有放散管，放散管上设有放散阀。
[0015]本方案的有益效果为：打开放散阀即可将压缩机内部以及下游排气管中的气体放出，以对压缩机和下游回收机构进行泄压，从而进一步确保整个回收系统的安全性；并且放散阀作为回收单元的泄压口，在确认氮气吹扫进度以及天然气浓度的时候均能便于利用气体含量检测仪检测气体成分，作为一个检测点位提高系统自动控制的精准性。
[0016]优选的，下游回收机构包括有收集器、下游回收管中的一种或两种。
[0017]本方案的有益效果为：下游回收管就是与输气站场连接的省(市)天然气运输支线或燃气公司天然气分输支线管道，因此下游回收管的容量基本能够满足各大输气站场放空天然气的回收；收集器将天然气收集暂存，可根据需要运输到下一个需求点或直接进行售卖。
[0018]优选的，收集器与下游回收管均连接有平衡段，平衡段之前连接有调压阀，平衡段内设有涡轮流量计。
[0019]本方案的有益效果为：将待回收的天然气在进入下游回收机构之前流经一段水平的直行管道平衡段，使天然气流动的速度变得均匀且平稳，以保证回收系统运行的稳定，确保回收过程中的安全性；而设置的涡轮流量计能监测统计天然气回收的流量，便于确认本次天然气回收的气源量。
[0020]优选的，压缩机为固定式压缩机或撬装式压缩机。
[0021]本方案的有益效果为：撬装式压缩机均有轻便、快捷、体积小、可随时移动至户外作业的优点，适合于每小时回收气量小于2万标方的回收工况；固定式压缩机单次回收气量大，适合于每小时回收气量在2—5万标方之间的回收工况，并更加适合高压放空天然气的回收；而低压放空气的回收采用小型压缩机就可以实现，适合于几百几千标方的天然气回收。
[0022]优选的，基于输气站场天然气放空回收系统的回收方法，包括以下步骤：
[0023]S1，利用氮气吹扫单元对回收单元进行氮气吹扫；
[0024]S2，启动回收单元，在检测到压缩机进气端天然气浓度为100％时，延迟3分钟、启动压缩机，当压缩机出气端的压力大于下游回收机构内部压力时，经压缩机压缩后天然气经过调压阀稳压后顺利进入下游回收机构，实现回收；
[0025]S3，当下游回收机构存气与输送达到饱和时，关闭压缩机，停止下游回收机构对天然气的回收，并将剩余管存天然气通过放空管进行放空处理；
[0026]S4，打开放散阀，再一次对回收单元进行氮气吹扫。
[0027]本方案的有益效果为：回收前后均进行氮气回收，以便确保回收时的安全性，避免发生爆炸等安全事故，在压缩机进气端检测到天然气浓度100％后再延时3分钟启动压缩机，进一步确保回收天然气的纯度，避免在回收过程中引入空气，发生危险。
[0028]优选的，在S1和S4中，氮气吹扫的标准为吹扫管道末端气体中氧气含量小于等于2％。
[0029]本方案的有益效果为：在实际运用时，当检测氧气含量小于等于2％，即可认为氮气吹到完成。
[0030]优选的，在S3中，关于压缩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.输气站场天然气放空回收系统，其特征在于：包括回收单元、氮气吹扫单元和ESD紧急停车控制单元，回收单元包括高压天然气放空回收单元、中压天然气放空回收单元和低压天然气放空回收单元中的一种或多种，且高压天然气放空回收单元、中压天然气放空回收单元和低压天然气放空回收单元均包括上游排气管、压缩机和下游回收机构，上游排气管与压缩机的进气端连接，下游回收机构与压缩机的出气端连接，氮气吹扫单元与压缩机连接，ESD紧急停车控制单元用于系统的超压监测。2.根据权利要求1所述的输气站场天然气放空回收系统，其特征在于：ESD紧急停车控制单元包括有放空管。3.根据权利要求2所述的输气站场天然气放空回收系统，其特征在于：压缩机连接有放散管，放散管上设有放散阀。4.根据权利要求3所述的输气站场天然气放空回收系统，其特征在于：下游回收机构包括有收集器、下游回收管中的一种或两种。5.根据权利要求4所述的输气站场天然气放空回收系统，其特征在于：收集器与下游回收管均连接有平衡段，平衡段之前连接有调压阀，平衡段内设有涡轮流量...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐宝珍，毛川文，谭小芳，马春明，钟钧，秦朝霞，黄轩，林家鹤，袁昌勇，
申请(专利权)人：重庆华硕能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：