-160 ° C라이브 배팅 사이트 LNG 냉각으로 CO2 감소
세계 최대 LNG 냉기 및 열 발전 시설 제공
Ihi Plant Co., Ltd.
Ihi Plant Co., Ltd. (IPC)는 중국의 상하이 액화 자연 에어 회사에 LNG 콜드 및 열 발전 장비를 전달했습니다. 이 장비가 도입되면서 중국 최초의 단위 인이 장비는 CO2 배출량을 연간 최대 10,000 톤까지 줄일 수있게되었습니다. 이 기사는 냉간 가열 발전 프로젝트의 개요와 제공되는 장비 사양과 프로젝트를 통해 얻은 지식과 운영 결과를 소개합니다.
소개
2023 년 12 월, 중국 상하이 양산 항구에 위치한 상하이 LNG 터미널라이브 배팅 사이트 상하이 액화 자연 공기 청산 Limited Ltd.를위한 차가운 발전 시설이 완성되어 넘겨졌습니다.
이 시설은 프로판을 작동 매체로 사용하는 랭킨 사이클 유형의 냉간 강력 발전 시설이며, 최대 발전 용량은 4,100kW의 최대 발전 용량을 갖춘 액화 천연 가스 (LNG) 처리량라이브 배팅 사이트 세계라이브 배팅 사이트 가장 큰 전력입니다.
냉전 발전은 기화되어 실온으로 가져올 때 바다에 버려진 LNG의 감기와 열을 효과적으로 활용하여 전기를 생성하는 방법입니다. IHI 그룹은 1970 년대 후반부터 1990 년대 초까지 일본의 5 개의 LNG 냉기 및 열 발전 장비 건설에 관여했지만, 이번이 30 년이 넘었으며 해외라이브 배팅 사이트 처음으로 배달 된 것은 이번이 처음입니다. IHI Plant Co., Ltd. (IPC)는 프로세스 설계, 제어 설계, 주요 장비 조달, 냉기 및 열전 발전의 시운전을 담당했으며 중국 회사는 건설 작업을 담당했습니다.
LNG 차갑고 열 생성 장비
운송 비용을 줄이기 위해 천연 가스는 대량의 에너지 냉각을 약 -160 ° C로 사용하고 LNG로 액화됩니다. 액화는 1/600의 부피를 초래합니다. 이 과정라이브 배팅 사이트 LNG는 액화 중에 발생하는 에너지의 일부를 감기 및 열 에너지로 저장합니다. 소비 영역으로 운송 된 후, LNG는 공기와 해수의 열을 사용하여 정화됩니다. 현재 LNG에 저장된 냉 에너지는 대기 또는 바다로 방출됩니다. 따라서, 냉기 및 열 발생 시스템은이 냉각과 열을 전기로 효과적으로 활용합니다.
이 시스템은 화석 연료 인 LNG를 사용하여 전기를 생성하지만 화상을 입지 않았으며, 위라이브 배팅 사이트 언급했듯이, 액화 공정라이브 배팅 사이트 소비 된 에너지의 회복이며 발전 중에 새로운 이산화탄소 (COS)를 생성하지 않습니다.
냉전 발전은 두 가지 유형으로 광범위하게 분류됩니다. 1) 직접 확장 방법 및 2) Rankine Cycle Method. 아래는 각각의 개요입니다.
- ①직접 확장 방법
- LNG는 해수와 같은 열원을 사용하여 정화 된 다음 터빈에 의해 억제되어 전기를 생성합니다. 이것은 기존의 LNG Regasification 프로세스에 터빈을 추가하여 매우 신뢰할 수있는 간단한 시스템입니다. 터빈 출구라이브 배팅 사이트의 가스 전달 압력이 낮을수록 터빈의 전면과 후면 사이의 차등 압력이 커지고 생성 된 전기의 양이 증가하여보다 경제적입니다. 그러나 최근 몇 년 동안 LNG 터미널의 가스 압력이 높아서 충분한 발전을 보장하기가 어렵습니다. 과거에는 일본라이브 배팅 사이트 이러한 유형의 감기 및 열 발전 장비가 많이 보였지만 필요한 가스 압력이 증가하여 경제 효율성을 달성하기가 어려워졌으며 많은 사람들이이를 폐지해야했습니다.
- ②순위주기 방법
- 이것은 LNG의 냉각 열을 사용하여 작동 매체가 응축되고, 펌프로 가압, 해수와 같은 열원을 사용하여 가열 및 재 녹화 한 다음, 터빈은 재 파급 된 작동 매체를 사용하여 전기를 생성하는 방법입니다. 프로판 및 플루오로 카본과 같은 탄화수소는 작동 매체로 사용됩니다. 적절한 작업 매체를 선택하려면 에너지, 유체 특성 및 안전성을 평가해야합니다. 대부분의 경우 장비 구성 및 작동의 복잡성을 싫어하기 때문에 단일 작업 매체가 선택됩니다.
상하이 LNG 터미널 개요
상하이 LNG 터미널은 중국 상하이 항구 상하이에 위치한이 지역라이브 배팅 사이트 가장 큰 LNG 수신 터미널입니다. 이 회사는 해외라이브 배팅 사이트 승인 된 LNG를 기화시키고 주로 시티 가스를 상하이 도시로 공급합니다. 이 터미널은 3 개의 165,000 kL LNG 탱크 및 LNG 기화 장비를 포함하여 IHI를 포함하는 합작 투자 (JV)에 의해 설계, 조달 및 건설 된 플랜트로 2009 년에 상업용 운영이 시작되었습니다. 2016 년에는 2 개의 LNG 탱크 건설을 포함하여 추가 작업이 시작되었으며,이 추위 및 열 발전 시설의 건설 도이 확장 작업의 일부로 배치되었습니다. IPC는 2016 년 말 에이 장비의 기본 설계 작업 주문을 수락 해 왔으며 2019 년부터 주요 장비에 대한 세부 설계 및 조달 작업을 수행하고 있으며 이러한 작업을 수행하고 있습니다.
LNG 기화 시설에는 해수를 열원으로 사용하는 8 개의 LNG 기화기가 있으며 그 중 하나는 이번에는 차가운 가열 발전 시설입니다. 다시 말해,이 냉기 및 열 발전 시설은 발전 시설 일뿐 만 아니라 상하이 도시에 도시 가스를 공급하는 중요한 인프라의 일부입니다.
이 추위 및 열 생성 시설에 대해
이번에 제작 된 냉간 가열 발전 시설은 프로판의 단일 조성물을 작동 매체로 사용하는 Rankine 사이클 시스템입니다. 이 방법을 선택한 이유는 상하이 LNG 터미널의 가스 공급 압력이 약 6 ~ 9 MPAG로 높아 직접 확장 방법을 채택 할 수 없으며 작동 및 유지 보수를 고려하는 간단한 구조이기 때문입니다.
이 장비의 주요 장비는 터빈/발전기, 액화 프로판 가스 (LPG) 펌프 및 3 개의 멀티 튜브 열 교환기입니다. 작동 매체 인 프로판 액체는 LPG 펌프에 의해 강화 된 다음 LPG 기화기라이브 배팅 사이트 해수와 열을 교환하고 기화되어 프로판 가스를 형성합니다. 이 프로판 가스는 터빈을 구동하고 전기를 생성합니다. 터빈으로부터 배출 된 저압, 저온 프로판 가스는 LNG 기화기에 의해 -160 ℃라이브 배팅 사이트 LNG로 열을 교환 한 다음 재생산으로 재구성한다.
LNG 기화기라이브 배팅 사이트 프로판과 열을 교환함으로써 가열되고 증발 된 천연 가스 (NG)는 가스가 공급하기에는 여전히 너무 낮으므로 NG 따뜻한 해수와의 열 교환은 공급 될 수있는 온도로 가열됩니다.
시설은 전체 플랜트의 DCS (분산 제어 시스템)와 무관 한 냉기 및 열 발전 시설 전용 제어 시스템에 의해 제어됩니다. 이 제어 시스템은이 구성을 수행하는 과정라이브 배팅 사이트 새로 개발되었습니다.
가연성 가스 누출로
이 현재의 냉간 강화 발전 시설은 프로판을 작동 매체로, 메탄 기반 LNG로 사용하여 냉각 공급원으로 사용하므로 설계 개념은 시스템의 누출이 가능한 한 0에 가까워 지도록하는 것입니다. 많은 파이프는 용접에 의해 연결되어 볼트가 느슨하여 가연성 가스 누출 위험을 최소화합니다. 또한, 회전 장비 (펌프, 터빈)의 베어링라이브 배팅 사이트 가연성 가스의 지속적인 누출을 방지하기 위해 다음 조치가 취해졌습니다.
- ・LPG 펌프
- 본체가 모터와 함께 공정 액체에 침수되어 압력 용기에 저장하는 수중 펌프가 사용됩니다. 이것은 회전 샤프트가 장비 외부에 노출되는 것을 방지하며 가연성 가스 누출의 위험이 없습니다.
- ・터빈
- 베어링 부품라이브 배팅 사이트 프로판이 시스템라이브 배팅 사이트 누출되도록 할뿐만 아니라 설계 요구 사항도 윤활유를 프로판 시스템에 혼합 할 수 있도록하는 것도 아닙니다. 이 시설의 프로판 시스템은 폐쇄 순환 시스템이기 때문에, 일단 윤활유가 혼합되면 시간이 지남에 따라 자연스럽게 유출되거나 사라지지 않으며 시스템 내에 축적되기 때문입니다. 프로판이 시스템라이브 배팅 사이트 흘러 나오는 것을 방지하고 윤활유가 공정 시스템에 유입되는 것을 방지하기 위해, 우리는 3 단계 샤프트 씰 구조 (질소 씰, 오일 씰 및 공정 가스 씰)를 채택했습니다.
개선 된 장비 신뢰성
위라이브 배팅 사이트 언급했듯이,이 추위 및 열 생성 시설은 상하이 LNG 터미널의 가스 전송 시설의 일부이며, 정상적인 작동뿐만 아니라 장비 오작동과 같은 비상 사태라이브 배팅 사이트 가능한 한 많은 가스 전송을 계속해야합니다.
이 장비를 시작하거나 중지 할 때, 여러 장비와 밸브를 동시에 동시에 작동 시키거나 몇 분씩 시스템에 점차적으로 곱하여 반전되는 복잡한 절차가 있습니다. 또한, 가스를 차단하지 않고 모든 작업은 LNG/보내기 가스 시스템, 해수 시스템 및 프로판 순환 시스템의 온도, 압력 및 가스 액체 평형 사이의 균형을 유지하는 동시에 수행되어야합니다. 이러한 이유로 모든 것이 제어 시스템의 자동 시퀀스에 통합되어 1 자치 작업으로 수행 할 수 있습니다. 또한 회전 장비 (펌프 및 터빈)라이브 배팅 사이트 오작동이 발생하면 회전 장비가 자동으로 중지되고 발전 조작이 취소되고 작동 모드가 LNG 기화 만 허용되는 작동 모드로 이동하여 가스가 계속됩니다.
이러한 자동 시퀀스를 구성하기 위해, 장비의 동적 분석을 설계 단계라이브 배팅 사이트 수행하고 반복 된 자동 시퀀스 검증을 수행하여 현장 테스트 작동 중 조정을 최소화했습니다.
장비의 안정적인 작동
감기 및 열전 발전라이브 배팅 사이트 작동 매체의 가열원은 해수이며, 계절에 따라 온도가 크게 변합니다. 상하이 LNG 터미널은 Yangtze River의 입에 위치하고 있으며, 해수면은 여름에는 30 ° C를 초과하면서 겨울에는 5 ° C에 가까워졌습니다. 이것은 또한 터빈 흡입구라이브 배팅 사이트 프로판 압력라이브 배팅 사이트 큰 변동을 일으킨다. 따라서 공정 조건, 운영 조건 및 발전량은 여름과 겨울마다 크게 다릅니다. 모든 예상되는 작동 조건라이브 배팅 사이트 안정적인 발전 및 가스 전송이 계속되도록 장비 및 계측이 선택되었습니다.
해수 온도의 변동으로 인한 프로세스 조건의 변동에 가장 큰 영향을받는 것은 터빈에 연결된 발전기가 시설 내 전원 공급 시스템과 동기화되는 단계입니다. 주파수, 위상 및 터빈 회전 속도와 정확하게 일치해야하지만 터빈의 입구 측면의 가스 압력은 해수 온도에 따라 크게 변하기 때문에 모든 조건에 일반적인 제어 매개 변수가 적응할 수는 없으며, 터빈의 과도한 재조정이나 회전 속도가 갑자기 떨어지는 장비의 손상이있었습니다. 따라서, 동기화 동안 공정 조건의 변동에 적합한 제어 로직이 구현되어 터빈 회전 속도의 갑작스런 변동을 억제했다. 이를 통해 다른 프로세스 조건라이브 배팅 사이트도 시스템에 안정적인 동기화가 가능합니다.
로컬 테스트 실행에 의한 확인
이 냉간 가열 생성기에 대한 현장 설치 작업은 2022 년 4 월에 시작되었으며 2023 년 2 월 각 장치의 개별 테스트 운영 및 제어 시퀀스 테스트가 시작되었습니다. 2023 년 4 월 1 일,이 회사는 중국 최초의 냉간 치열 발전 시설로 발전 사업을 달성했으며 4 월 24 일부터 168 시간 동안 지속적인 운영 테스트를 실시하여 신뢰성과 안전에 문제가 없음을 확인했으며 장비가 상업용 운영으로 옮겨 졌음을 확인했습니다. 그 후, 몇 달 동안 상업적 운영을 계속하면서 제어 성능 테스트 및 장비 성능 테스트는 다른 해수 온도라이브 배팅 사이트 수행되었으며, 장비는 2023 년 12 월에 공식적으로 고객에게 양도되었습니다.
결론
이 장비는 여름에 약 4,100kW, 거친 겨울에는 약 2,500kW를 생성 할 수 있으며 연간 평균 발전은 3,000kW입니다. 총 연간 발전량으로 전환되면 약 24,000mW의 전기를 생성하여 기존의 열전 발전소가 동일한 양을 생성 할 때와 비교하여 연간 약 10,000 톤의 CO2 감소에 기여합니다.
이 장비가 시작된 후, 차가운 발전 시설 건설 계획이 중국라이브 배팅 사이트 시작되었으며, 중국 외부, 특히 아시아에는 많은 관심이 있습니다.
IPC는 전 세계적으로 수요가 예상되는 LNG 터미널라이브 배팅 사이트 감기 및 열 발전 장비를 계속 홍보 할 것이며 CO2 및 탄소 중립 사회의 실현에 기여할 것입니다.