11月10日,从
气电集团获悉,由
气电集团研发中心主导研制的我国首台F
LNG用
LNG(液化天然气)绕管式
换热器样机在河南开封完成出厂检测,此举是我国在填补
LNG绕管式
换热器设计及建造技术空白道路上迈出的坚实一步。
LNG绕管式
换热器是当今国际大型陆上天然气液化工厂的首选主低温
换热器,据统计有90%的大型陆上天然气液化工厂采用该设备。同时,
LNG绕管
换热器也是自主开发南海深水天然气F
LNG(浮式液化天然气装置)必需的专利设备。然而,该项技术此前一直掌握在APCI和Linde等国外公司手中,技术高度保密,只与其液化工艺包捆绑以极高的价格销售,客观上限制了大型天然气液化的自主研发和F
LNG技术及工程化的发展。在自主掌握液化技术并完成了在小型液化工厂的应用后,为了进一步推进大型天然气液化技术和F
LNG技术的工程化应用,打破国外对
LNG绕管式
换热器的技术垄断,同时为开拓大型天然气液化及F
LNG工程化应用市场做好准备,
气电集团研发中心的液化技术团队自2009年起开始对
LNG绕管
换热器的设计和建造工艺进行研发。在研发过程中自发的组成了
LNG绕管
换热器技术攻坚先锋队,由液化所所长陈杰亲自带队,队员大多是入职不足五年的青年员工。先锋队的年轻成员虽然缺乏经验,对待科研却有着极大的热情,凭借着一股钻研的冲劲儿,迅速成长为
LNG绕管
换热器关键技术研究的骨干。
经过多年的研究,这支先锋队牵头五家厂家和高校,完成了大型
LNG绕管式
换热器设计关键技术及制造和检验关键技术的研究。为研究大型
LNG绕管式
换热器在F
LNG上的应用搭建了全世界首创的
LNG绕管
换热器管侧晃荡试验台和壳侧的晃荡试验台,结合动态模拟对绕管
换热器设计关键技术进行了研究,完成年产
LNG200-300万吨的F
LNG用大型
LNG绕管
换热器的详细设计,进一步研发出中国首套F
LNG绕管式
换热器设计软件。另一方面,首次实现了300米超长无缝换热铝管的国产化制造,顺利完成首台国产日处理天然气30万方规模的小型
LNG铝制绕管式
换热器样机的制造和检验,等待着下一步出厂接受实际运行的考验。
在2016年11月举办的2016中国国际工业博览会上,F
LNG用大型
LNG绕管
换热器作为“十二五”高技术船舶科研计划项目中的中国首创性技术成果参展,得到了工信部装备司高技术船舶处王蓉处长的肯定和鼓励。
LNG绕管式
换热器样机的制造成功为大型
LNG绕管
换热器的制造打下了坚实的基础,可以预见在不远的未来中国制造的
LNG绕管
换热器必将助力我国大型液化工厂和F
LNG的建造,成为我国海洋资源开发的核心利器。作为中国海洋石油总公司“十三五”科技规划顶层设计、《中国制造2025》的一部分,大型
LNG绕管式
换热器研制工作对中国海油完善
LNG产业链核心技术和实现我国制造强国之路有重要意义。
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绕管式
换热器作为管壳式
换热器的一种,由多层螺旋缠绕的换热管组成的管程,以及换热管管束与
换热器壳体空间组成的壳程两部分组成。一个标准的绕管式
换热器主要由中心筒、管束、管板、筒体、封头几部分组成,对于F
LNG用绕管式
换热器,为保证换热效率均布器也是非常重要的组成部分。
中心筒:支撑绕管式
换热器管束的刚性筒体,
换热器的所有换热管均有序缠绕在中心筒上,并通过与垫条、卡箍等零部件焊接逐层连接在一起。
管束和管板:多层螺旋缠绕管构成的束状空间叫做管束,分割
换热器壳侧与管侧空间,且起到固定换热管,提供管侧各股流进出通道的结构称为管板。
筒体和封头:筒体和封头构成
换热器的壳侧外部空间,通过筒体和封头的焊接使
换热器形成一个密闭空间。
均布器:考虑到F
LNG的海上工况,为保证换热效率,F
LNG用大型
LNG绕管式
换热器需在入口处设置气液两相均布器,设置均布器的需要通过可行性实验进行验证。