BOG压缩机研发现状

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1、BOG压缩机研发现状彭学院西安交通大学压缩机研究所2011.061.LNG接受系统及BOG处理òLNG接收系统òBOG处理方式ò国内已建、在建、拟建LNG项目20多个ò部分返回LNG船（填补卸料产生的真空）ò功能：接收、储存、气化LNGò加压后与被输出的LNG换热（再冷凝）ò国内LNG接收站规模：300X104t/aò加压后管道输出ò系统产生BOG占储存量~0.5%ò送火炬或者放空10:3922.系统对BOG压缩机要求ò额定流量òBOG量估算（16X104m3储罐，0.05%蒸发量，LNG密度456kg/m3，BOG密度1.7kg/m3)ò不卸船时：16X104X0.05%X456=3

2、648kg/h（再考虑管路漏热5t/h)ò卸船时：按不卸船时的2倍估算(10t/h)ò单台压缩机流量：至少(+20%)满足不卸船时BOG量：6t/h=3521m3/hò压缩机总流量：至少按照1+1配置（详细估算参见文献02）ò操作压力及温度òBOG储罐设计压力：-1.5~23kPa，储罐温度：-160℃左右ò压缩机吸气压力：114.5~117.5kPa（绝），排气压力：1.6MPa左右ò压缩机吸气温度：-160~30℃ò调节与控制ò储罐内压力尽量高（BOG量小，压缩机能耗小，上海5号沟116kPa，火炬120kPa）ò吸气压力控制方式：多级流量调节（完全顶开气阀+余隙调节+多台压缩机开

3、/停）ò启动控制方式：旁通调节10:3933.BOG压缩机技术要点ò技术要求ò压缩介质易燃易爆；ò进口温度低（-160℃）ò低温下应力及强度问题ò低温下变形过大问题ò低温下润滑问题ò压力比大（12~16）ò流量能调节ò技术措施ò活塞杆填函密封措施符合API618规定ò防低温脆性材料（奥氏体不锈钢、含Ni铸铁）ò结构设计中保证足够刚度；ò气缸无油润滑（采用迷宫密封或自润滑材料）ò多级压缩，控制各级排气温度及温差ò顶开吸气阀+余隙容积调节10:3944.BOG压缩机技术方案比较ò技术要求10:3955.BOG压缩机研发及应用——Burckhardt10:3965.BOG压缩机研发及应用——

4、Burckhardtò低温下的材料选择ò一级气缸：GGGNi35（奥氏体球铁），低温韧性和热涨特性均优异ò一级活塞：GGLNiCr201（片状石墨奥氏体铸铁，Ni20%，Cr2%）ò二级气缸：铁素体球铁（QT400等）ò二级活塞：bronze（青铜）ò三级：灰铸铁GG20（？？）普通碳钢：-50℃以下变脆中东某LNG接收站BOG压缩机（已运行145000小时，注意压比分配）Ni合金：低温下良好韧性10:3975.BOG压缩机研发及应用——Burckhardtò低温下的变形问题ò一级进气温度过低，导致其排气温度也低于0℃（一级缸上厚厚的冰层）ò确保一级缸与活塞良好对中ò轴侧气缸特殊冷却水

5、套充当隔热层，减少气缸之外部件变形ò气缸材料GGGNi35减少气缸自身变形10:3985.BOG压缩机研发及应用——Burckhardtò低温下的密封与润滑问题ò活塞与活塞杆均采用迷宫密封ò泄漏气体收集后回到一级进气ò曲轴轴封：浸入油内的双环轴封ò不存在传统活塞环、填函润滑问题10:3995.BOG压缩机研发及应用——Burckhardtò启动问题ò一级气缸材料（GGG35Ni）热膨胀系数极低，确保热应力及变形尽量小ò可以直接启动，不需预冷ò容量控制方法ò顶开气阀（无冷却的两级压缩，台湾LNG接收站）ò一级旁通（三级压缩，2、3级间有冷却，中东），简单实用10:39105.BOG压缩机

6、研发及应用——Burckhardtò产品特点ò迷宫密封使得摩擦、磨损小ò十字头+导向轴承，确保活塞对中性ò起导向作用的摩擦件都有润滑，确保长寿命ò中体、抛油环、刮油环避免润滑油进入气缸òBOG迷宫压缩机的应用òLNG生产及接收站ò液化气的气体再液化及石化工业气体储存ò型式òD型ò开启式曲轴箱（内为大气压）ò适合于一般工艺气体òK型ò闭式且耐压曲轴箱及加长中体，不允许泄漏ò曲轴一端油泵供油ò适合于BOG气体压缩10:39115.BOG压缩机研发及应用——BurckhardtTypeDTypeKTypeKTypeD10:39125.BOG压缩机研发及应用——KobelSteelò基本情况ò

7、研发世界上第一台低温压缩机（-150℃的N2）ò目前已有60多套低温压缩机在全球应用10:39135.BOG压缩机研发及应用——KobelSteelòBOG压缩机关键技术分析ò吸气加热对流量、排气温度影响大（神钢有大量现场及试验研究数据）ò进气温度-160~-100℃（神钢采用往复机能适应大温度范围，离心机不行）ò因气罐容积大，容量控制可分级调节（神钢采用顶开气阀+余隙容积调节）10:39145.BOG压缩机研发及应用——KobelSteelò