QCNPC 65-2002 天然气凝胶回收装置能源消耗指标计算.pdf

Q / C N P C 中国石油天然气集团公司企业标准 Q / C N P C 6 5 -2 0 0 2 天然气凝液回收装置能源消耗指标计算 T h e c a l c u l a t i o n o f e n e r g y c o n s u m p t i o n t a r g e t f o r t h e n a t u r e g a s l i q u e f i e d u n i t 2 0 0 2 一 0 1 一 3 0 发布 2 0 0 2 一 0 6 一 0 1 实施 中国石油天然气集团公司发 布 Q / C N P C 6 5 -2 0 0 2 目次 前言 ， ⋯⋯ n 范围 ⋯⋯ 1 规范性引 用文件 ⋯ ⋯， . ⋯⋯ 1 天然气凝液回收装置能源消耗指标计算的 基础 数据 ⋯⋯ 1 能耗指标计算中的有 关规定 ， ⋯⋯‘ ’ ‘ ’ “ “ ‘ 1 天然气凝液回收装置用能分析模型及参数 ， ， ⋯⋯ 1 天然气凝液回收装置能耗指标及计算公式 ⋯⋯ 3 天然气凝液回收装置主要耗能单元与设备的能耗指标及计算公式 ， 一4 刁1，J内，4567 Q / C N P C 6 5 -2 0 0 2 前言 本标准由石油工业节能专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位大庆油田有限责任公司、大庆石油学院。 本标准主要起草人蔡栋、吴国忠、林庆泽、盖晓峰、关盛军、庞丽萍。 Q/ C N P C 6 5 -2 0 0 2 天然气凝液 回收装置能源消耗指标计算 1 范围 本标准规定了天然气凝液回 收装置能耗指标的计算方法。 本标准适用于天然气凝液回收装置能耗指标的计算与评价。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注 日 期的引用文件 ，其随后所有 的修改单 不包括勘误的内容或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方 研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 G B 2 5 8 6 -1 9 9 1 热量单位、 符号与换算 G B / 1 4 2 7 2 -1 9 9 2 设备及管道保温技术 通则 G B / 1 8 1 7 4 -1 9 8 7 设备及管道保温效果的测试与评价 G B / 1 1 6 6 6 6 -1 9 9 6 泵类及液体输送系统节能监测方法 3 天然气凝液回收装里能源消耗指标计算的基础数据 3 . 1 天然气凝液回收装置的基础数据应采用该装置正常工况下的运行数据。 3 . 1 . 1 采集装置各时段的运行数据应取平均值。 3 . 1 . 2 可使用装置的在线计量仪表或增设计量仪 器仪表采集数据。 3 . 1 . 3 数据采集使用的 计量仪器仪表应经过检验 并在标定期内。 3 . 2 对未投产的天然气凝液回收装置的基础数据可采用设计说明书中给出的正常设计负荷下的设计 数据。 4 能耗指标计算中的有关规定 4 . 1 本标准采用国家颁布的法定计量单位。 4 . 2 热量单位、 符号及换算按G B 2 5 8 6 -1 9 9 1 的 规定执行。 4 . 3 基准温度为0 IC，基准压力为0 . 1 0 1 3 2 5 MP a A . 4 . 4 燃料发热量以燃料应用基低位发热量为基准。 4 . 5 各种二次能源及耗能工质的 等价热值折标计 算见表t o 4 . 6 一次能源以应用基低位发热量计算。 4 . 7 电 力以当量热值计算。 5 天然气凝液回收装置用能分析模型及参数 5 . 1 天然气凝液回收装置用能分析模型见图 t o 5 . 2 用能分析参数 5 . 2 . 1 供人能 E p 天然气凝液回收装置从外界获得的 能量， 包括供 人燃料化学能和供人电能及物料 带人能。如果物料带人能量大于带出能量，则物流能差计人供人能。 5 . 2 . 2 有效供能E u 天然气凝液回收装置的供人能经过转换和传 输后进人工艺利用环节的总和。 5 . 2 . 3 输出能E B 天然 气凝液回 收装置的 供人 能经过 转换和 传输后 输出体系 外提 供给其 他装 置的 能 量。 1 Q/ C N P C 6 5 -2 0 0 2 表 1 二次能源及耗能工质的等价热值 序 号名称单 位 等价热值 N I T 折标准油 k g 折标准煤 k g 1 电 k w - h1 1. 8 40 . 2 8 0 . 4 0 4 2 新鲜水 t7. 1 20 . 1 7 0 . 2 4 3循环水 t4. 1 90 . 1 0 0 . 1 4 4 软化水 t1 0 . 4 70 . 2 5 0 . 3 6 5 压缩空气 0 . 6 N 1,, ，3 0 r m31. 2 6 0. 0 30 . 0 4 6 氮气 0 . 6 MP a , 3 0 C k 9 6 . 2 8 0. 1 50 . 2 1 7 燃料油k 9 4 1. 8 7 1. 0 01 .4 3 8 天然气 m33 8 . 9 4 0. 9 31. 33 9 蒸汽，1 0 . O N W8 饱和 t3 8 5 1 . 8 5 9 2 . 0 01 3 1 . 4 2 1 0 蒸汽，3 . 5 MP a 饱和 t3 6 8 4 . 3 8 8 8. 0 01 25. 7 1 1 1 蒸汽，1 . O MP a 饱和 t3 1 8 1 . 9 6 7 6 . 0 01 0 8 . 5 7 1 2 蒸汽，0 . 3 MP a 饱和 t2 7 6 3 . 2 9 6 0 . 0 09 4 . 2 9 供 入能 E , 直接损失能E , 能量转 换 和传 输环节 翰 出能 E x 回收循环 能E a 有效供能E 工艺 总用 能E x 热力学能耗E T 能量 的工 艺 利用 环节 待回 收能 E o 排弃 能 E , 能量 的 回收物出能E x 图1 天然气凝液回收装置用能分析模型 Q / C N P C 6 5 -2 0 0 2 5. 2 . 4 5 . z. 5 直接 损失能E , 天 然气凝液回收装置的供人能在转换和传输过程中 直接损失的 能量。 天然 气凝液回 收装置能量转换和传输环节的能量平衡计算见式 1 0 E p E U E B E W ， ⋯⋯ 川 5 . 2 . 6 回收 循环能E R 天然气凝液回收装 置中回收并直接用于本装置工艺利用环节的 能量。 5 . 2 . 7 工艺总用能E N 天然 气凝液回收装置中进人工艺利用环节的 能量总和， 见 式 2 0 EN 二E U E R ⋯⋯ 2 5 . 2 . 8 热力 学能耗E T 天然气凝液回收 装置的产品带出的总能量与原料带人的总 能量之差。 5 . 2 . ， 待回收能E o 天然气凝液回收装置的工艺总用能中， 除了 转化到产品的热力学能耗之外的 能量。天然气凝液回收装置能量工艺利用环节的 能量平衡 计算见式 3 0 Eo E N一 ET ⋯⋯ 3 5 . 2 . 1 0 排 弃 能E i 由 下 列 几 项 组 成 a 冷却排弃能天然气凝液回收装置中通过冷却介质 水或空气排人环境的能量; b 散热排弃能 通过转换传输环 节以外的全部设备、 管线表面散失到环境中的 能量; c 物流排弃能由回收环节排人环境的物流所携出的能量; d 其他排弃能。 5 . 2 . 1 1 回 收输出能E E 天然气凝液回收装置中回 收后输出体系外提供给其他装置的能量。天然气 凝液回 收装置能量回收环节的能量平衡计算见式 4 0 EE Eo 一E R 一E J 6 天然气凝液回收装置能耗指标及计算公式 6 . 1 能f转换和传输效率 ” ，T 6 . 2 能f回收利用率， ， 6 . 3 装里能f利用率1 1 c 或 l U 一 E U E BE p“ 10 0 R E ERI 扩R x 100 ，C E T Ec - E 士 E E \ 1 00 96 C E p - E w - E }c - E p ‘ 10 0 96 6 . 4 装it处理气用电单耗K , 一 E ， K . 丁 护 行 0 式中 凡 天然气凝液回收 装置每处理1 0 0 0 标 方天然气的耗电量， k W/ 1 0 3 . 3 E l 统计期内， 天然气凝液回 收装置耗电 量，k W; G 0 统 计 期内 ， 天 然 气 凝 液回 收 装 置 处 理 天 然 气 量， 1 0 3 . 3 0 6 . 5 装置处理气用姗料气单耗 Ka 一 E, 八 ， 下 产 行 o Q / C N P C 6 5 -2 0 0 2 式中 价天然气凝液回 收装置每处理1 0 0 0 标方天然气耗燃料 气量， 矽/ 1 0 3 扩 E 2 统计期内， 天然气凝液回收装置耗燃料气量， m 3 . 6 . 6 装It处理气综合能耗K 3 K3 E p 一E B 一EE G 1 1 式中 K 3 天然气凝液回 收装置每处理1 0 0 0 标方天然气综合能耗， N U / 1 0 3 衬。 6 . 7 装里产轻烃用电单耗 K, E,‘ ， 、 K 连 二 下二‘ ” ‘ ’ ‘ ” “ ‘ ’ “”’ ““ “ “ ”‘ ”’“k1/ l s} 式中 价 天 然 气 凝 液回 收 装 置每 产1 0 0 0 k g 轻 烃 的 耗 电 量， k W/ 1 0 3 掩 ; G , 统计期内，天然气凝液回 收装置产轻烃量，1 0 3 掩。 6 . 8 装皿产轻烃用气单耗 ‘， E ， K ‘ 二 泞⋯ ⋯“. ’ ⋯⋯’⋯⋯k 1 -1 行 e 式中 凡 天 然 气 凝 液回 收 装 置 每 产1 0 0 0 k g 轻 烃 耗 燃 料 气 量， 矽/ 1 0 3 k g . 6 . 9 装里产轻烃综合能耗K 6 一 K6 Ep 一E B 一E E G。 式中 K 6 天然 气凝液回收装置每产1 0 0 0 嵘轻烃综合能耗， 6 . 1 0 装置轻烃收率K 7 G_ K 7 一 l O G 石 N II / 1 0 3 掩。 式中 K 7 天然气凝液回 收装置每处理1 0 0 0 0 标方天然气产轻烃量， 1 0 3 k g / l 护 砰。 7 天然气凝液回 收装皿主要耗能单元与设备的能耗指标及计算公式 7 . 1 天然气凝液回 收装置 压缩机组效率 叭 〔 h，一h v l Gv ,_ _ _ 几 址过气 无 三 兰升x 1 0 0 ，l Y 3 6 0 0 EY 式中 h y , 压 缩 机 进口 的 天 然 气比 烩， U / m 3 ; h y2 压 缩 机 出口 的 天 然 气比 治， 灯 / m 3 ; E 、 一压 缩机组的输人功率， k W; G Y 1 压缩机进口的天然气量， 时小。 7 . 2 天然气凝液回 收装置燃气轮机机组的能f利用率， R N 1 5 1 6 刀 R N_ h R G Z - h R G , G R G 3 6 0 0 E R E x GR N Q品ER e 1 0 0 1 7 Q / C N P C 6 5 -2 0 0 2 式中 h R G 1余热锅炉 进口 被加热工质的比 焙， k J / k g ; h R G 2 - 余热锅炉出口 被加热工质的比 焙， U/ k g ; G RG余热锅炉出口被加热工质的流量， k g / h ; E R E - 燃气轮机机组输出的轴功， k w; G R ,燃气轮机燃 料气消耗量， 时/b; Q} - 燃料气低位发热值， k J / m 3 ; E R e燃气轮机辅助系统能耗， k J A. 7 . 3 天然气凝液回收装t燃气轮机机组 效率 I R t 3 6 0 0 ER F 1] R t - G R N , Q 乱 E R F X l 旧 7 . 4 天然气凝液回 收装it余热锅炉的能f利用率， ‘ ，二 一 h RG2 - h RGI G RG X 100 h R Q3 - h R, G RQ 式中 h RQ1燃气轮机排出烟气的比 烙， 习“ k g ; h R Q 2 余 热 锅炉 排 出 烟 气 的比 焙， k j / k g ; G R Q 一一 燃气轮机排出的烟气量， 衬/ h o 7 . 5 天然气凝液回收装t膨胀机组效率‘ l p - h 攀 寰寰念\ 100 式中 h p i膨胀机组压缩端进口 介质的比 烩， k T / m 3 ; h p 2膨胀机组压缩端出口 介质的比 焙， k T / m 3 ; h p 3 -膨胀机组膨胀端进口 介质的比 烩， U/ M 3 ; h p 4 - 膨胀机组膨胀端出口 介质的比 烩， k J / m 3 ; G 。 膨胀机组中被压缩介质的 流量， 衬 A; G p 2膨胀机组中被膨胀介质的流量， m 3 / h ; E p F膨胀机组辅助系统能耗， U/ h o 7 . 6 天然气凝液回收装i ff制冷单元能耗指标及计算公式 7 . 6 . 1 天然气凝液回 收装it压缩式制冷单元制冷系 数9 z r h 二 一h zy, G N q z r 3 6 0 0 E, 式中 h z r , 进蒸发器制冷剂的比 焙， k i c k s ; h y y2 出 蒸发器制冷剂的比烩， k J / k g ; G z y 进人蒸发器制冷剂的流量， 掩爪; E z 压缩机消 耗的电能， k W. 7 . 6 . 2 天然气凝液回 收装it级吸收式制冷单元制冷系 数 9 z x 2 1 ............rm _ _ _ h z xz 立h ,x 过G z x Y Z 入 一C。 门 y Q/ C N P C 6 5 -2 0 0 2 式中 h m 进蒸发器制冷剂的比 烩， k j / k g ; h zx 2 出蒸发器制冷剂的比 焙， k J / k g ; G zx 进蒸发器制冷剂的流量， 吨/ h ; G z ,v 用蒸汽加热分离 锅炉消耗的燃料气量， 时Aa 7 . 7 天然气凝液回 收装置锅炉热效率 7 . 7 . 1 正平衡效率计算 ，， 一 蚤\ 1 00 96 Q r Q 6 w Q W L H - Q ry 式中 I i 锅 炉 正 平 衡 效 率， ; Q l 锅炉的 供热量， k 1 / 6 ; B燃料消耗量， k g / h 燃料油 ， 衬/ h 燃料气 ; Q , 输 人 热量 ， k J / k g 燃 料 油 ， k J / m 3 燃 料 气; 2 3 2 4 Q w 一 一 激 叹 料应用基低位发热量， k J / k g 燃料油 ， k J / m 3 燃料气 ; Q w ,. 一 - 用外来热量加热燃料或空气时， 相应于每k g 或单位燃料所给的 热量， k 1 / k g 燃料油 ， k J / m 3 燃料气 ; H ,燃料的物理热， U/ k g 燃料油 ， 习/ m 3 燃料气 ; Q z y 自 用 蒸 汽 带 人 炉内 相 应于 单位 燃 料的 热 量， k J / k g 燃 料 油 ， k J / . 燃 料 气 。 7 . 7 . 2 反平衡效率计算 1 2 l o o 一 4 2 4 3 4 4 4 5 q 6 ， ⋯⋯ 2 5 式中 1 2 锅 炉 反 平 衡效 率， ; 4 2 排烟热损失， ; 4 3 气 体 未 完 全 燃 烧热 损 失， ; q 4 固 体未完全 燃烧热损失， ; 9 5 散热损失， ; 4 6 灰渣物理热损 失， 。 7 . 8 天然气凝液回收装置泵机组效率 天然气凝液回收 装置泵机组效率计算应按G B / 1 1 6 6 6 6 -1 9 中 式 2 计算。 7 . ， 天然气凝液回收装置设备及管道保温效果 天 然气凝液回收 装置 设备及管道保温效果评价应按 B / T 8 1 7 4 -1 9 8 7 和G B / T 4 2 7 2 -1 9 9 2 的有 关规定进行。