1.1. Những đặc điểm chính của Gas Heater
+ Gas Heater là thiết bị có cấu tạo rất phức tạp, bao gồm nhiều bộ phận được lắp ghép lại với nhau với độ chính xác rất cao.
+ Các chi tiết cấu tạo của Gas Heater được làm từ nhiều loại vật liệu đặc biệt
đáp ứng những yêu cầu rất cao vềđộ chiệu nhiệt, độ bền và không bị ăn mòn oxy hóa. + Nguyên lý điều khiển hoạt động của Gas Heater là tương đối phức tạp, liên quan đến nhiều tham số của hệ thống công nghệ.
+ Quá trình hoạt động của Gas Heater tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn, quy
định về an toàn PCCN trên các công trình khí.
+ Theo công suất thiết kế của các Gas Heater tại GDC Phú Mỹ là tương đối lớn, do đó giá thành của thiết bị này cũng rất lớn.
1.2 Vai trò của Gas Heater trong dây chuyền công nghệ
Trong quá trình xử lý cung cấp khí đốt tự nhiên hay khí đồng hành cho các nhà máy nhiệt điện, các nhà máy công nghiệp hay trong tương lai dùng cung cấp cho các khu dân cư bằng hệ thống ống dẫn khí cao áp. Thiết bị gia nhiệt gas Heater được lắp
đặt vào hệ thống để gia nhiệt cho nguồn khí đốt cung cấp để đảm bảo tiêu chuẩn kỹ
thuật tránh hiện tượng nhiệt độ nguồn khí cung cấp xuống thấp khi ta giảm áp suất để đáp ứng yêu cầu về kỹ thuật theo yêu cầu của các nhà máy sử dụng khí.
Ngoài ra dùng Gas Heater gia nhiệt cho nguồn khí đảm bảo nhiệt độ của nguồn khí luôn cao hơn giá trị cho phép để tránh nguồn khí bị đóng tuyết, bị ẩm hơi nước bên trong trong đường ống dẫn, giúp ngăn ngừa hư hỏng các thiết bị trong hệ thống công nghệ như hệ thống các Valve điều khiển, hệ thống đo đếm…
Khi áp suất nguồn khí trong đường ống bị giảm đi 1 kg/cm2 (0,98 bar) thì nhiệt
1 2
Joule-Thomson. Trong hệ thống công nghệ cung cấp khí ta phải cho qua hệ thống valve điều khiển giảm áp suất theo yêu cầu của các nhà máy sử dụng.
Do áp suất đầu vào của trạm phân phối khí là rất cao (≈60 kg/cm2) còn yêu cầu áp suất khí cung cấp cho các nhà máy sử dụng chỉ trong khoảng từ 35 --> 45 Kg/cm2 nên nhiệt độ của nguồn khí giảm đi rất nhiều nên việc đảm bảo nhiệt độ nguồn khí cung cấp cần phải sử dụng các thiết bị gia nhiệt với công suất lớn mới đáp ứng được yêu cầu công nghệ.
Một trường hợp đơn giản chỉ mối quan hệ giữa nhiệt độ khí và áp suất khí như
sau:
Áp suất: Đầu vào 70 kg/cm2 Đầu ra 20 kg/cm2 : giảm 50 kg/cm2 (49,03bar)
Nhiệt độ: Đầu vào 5oC Đầu ra -23oC : giảm 28oC Trường hợp có thêm Gas Heater
Phần Nhiệt độ (oC) Áp suất (kg/cm2) Ghi chú
5 70 đầu vào Gas Heater
30 70 đầu vào van giảm áp suất
-2 20 đầu ra van giảm áp suất
Qua bảng phân tích trên ta thấy rằng vai trò của Gas Heater là rất quan trọng để đảm bảo nhiệt độ cho khí đốt khi phải thực hiện quá trình giảm áp suất để cung cấp đến các hộ tiêu thụ. 1 Inlet Outlet Gas Heater 3 2 3
1.3 Chức năng của Gas Heater trong dây chuyền công nghệ tiếp nhận và phân phối khí.
Theo thiết kế ban đầu, dòng khí Nam Côn Sơn được cung cấp với nhiệt độ cao hơn nhiệt độ điểm sương của Hydrocacbon (HD) là 10oC. Nhiệt độ khí yêu cầu tới các nhà máy điện, đạm cao hơn nhiệt độ điểm sương của Hydrocacbon là 15oC đối với PM-1/ 2.2/ 3 và 25oC đối với PM-4. Hơn nữa, dòng khí qua Trung tâm phân phối khí Phú Mỹ GDC được điều áp để đáp ứng áp suất theo yêu cầu của các hộ tiêu thụ khí
điện, đạm và khi áp suất khí giảm thì nhiệt độ của khí cũng giảm theo. Vì thế, dòng khí cần được gia nhiệt tại GDC để đảm bảo yêu cầu về nhiệt độ trước khi cung cấp sang các hộ tiêu thụ.
Trong các hợp đồng mua bán khí với các hộ tiêu thụ điều có quy định về khí Off-Spec khi mà thành phần khí không đạt tiêu chuẩn kỹ thuật theo yêu cầu. Trong đó thành phần nhiệt độ của khí cũng đóng vai trò quan trọng vì nếu nhiệt độ của khí cung cấp thấp hơn nhiệt độ theo yêu cầu thì lượng khí cấp trong thời gian đó sẽđược tính là khí Off-Spec và giá trị của khí Off-Spec chỉ bằng 30% của khí cung cấp.
Tại GDC hiện được lắp đặt tất cả gồm 03 Gas Heater, được ký hiệu lần lượt là E-401A, E-401B và E-401C. Trong đó:
Gas Heater E-401A gia nhiệt dòng khí cấp sang các hộ tiêu thụ yêu cầu áp suất cao (Các nhà máy điện PM-1/2.2/3) với nhiệt độ đầu ra là 25oC. Gas Heater E-401C gia nhiệt cho dòng khí cấp cho các hộ tiêu thụ yêu cầu áp suất khí thấp (Nhà máy Điện PM-4, Nhà máy Đạm PM) với nhiệt độ đầu ra là 49oC. Còn Gas Heater E-401B thì có chức năng dự phòng cho Gas Heater E-401A và Gas Heater E-401C.
Hiện nay, Trung tâm GDC Phú mỹđang cung cấp sản lượng khí khô cho các hộ
tiêu thụđạt mức hơn 13 triệu m3/ngày, và với đặc tính kỹ thuật của khí khô cung cấp cho các hộ tiêu thụ nhưở bảng sau:
Hộ tiêu thụ Nhiệt độ (oC) Áp suất (Barg) Lưu lượng (MMSCMD)
PM-1 Dp+15oC<t<60oC 39Æ60 4.536
PM-2.2 Dp+15oC<t<60oC 39Æ60 3.049
PM-4 Dp+25oC<t<60oC 28Æ50 1.990
Nhà máy Đạm Dp+25oC<t<60oC 28Æ50 1.990