天然气过滤器工作原理

浅析过滤器的应用

何弟发印宇浩

在城镇燃气输配设备中,诸如门站调压撬装设备、燃气锅炉调压柜,甚至楼栋调压箱等燃气设施,几乎不可避免地要安装天然气过滤器,其目的是:改善因上游管输过程, 或者其他原因造成天然气中央杂的液态和固态杂质,进而保证天然气气质,以满足各天然气类用户的需要。

这里,我们主要谈谈城市门站调压撬设备上的过滤器。

在长期的实践中,我们发现进站的天然气中总会夹杂一些液态和固态颗粒的杂质, 虽然经过旋风分离和气体碰撞等三级过滤, 较大的颗粒沉降在了过滤器底部,然后通过排污管道将其排除,达到了一定效果。但是,由于不间断供气的同时,过滤器滤芯上还会有一些残留的凝聚物,随着时间推移, 这些残留物必然日渐增多,由于日积月累的因果关系,最终便造成了过滤器滤芯堵塞。(在观察差压计压力变化时,就会发现这种现象,超过0. IMPA时,表明过滤器滤芯已经堵塞) 。这时,即便着力排污,也只能将沉降于过滤器底部较大的颗粒排除,而无力清除过滤器滤芯上的凝聚物。一旦类似的情况发生,除了影响天然气的正常流量外,严重堵塞时甚至无气流通过。于是,唯一的办法就是更换过滤器滤芯。

从理论上说,这些液态和固态杂质也会对调压设备上的调压器和流量计造成影响。暂以旋进式涡轮流量计为例,固态杂质暂且不说,尤其是凝析液(往往凝析液中多凝聚着微尘,并逐渐形成固态)不仅会造成滤芯堵塞,还具有不同程度的腐独性,,一旦腐独物渗入调压器和流量计,很有可能腐蚀调压器的皮膜和流量计的传感器,以至于影响传感器的电气性能,从而导致调压失灵和计量精度有失偏颇,甚至产生意想不到的后果。不仅如此,残留物无论是液态还是固态的杂质,无疑对流量计的寿命也会构成一定损害,且缩短正常的使用年限,无形中又会增加运行成本。因此,关于过滤器的选择与应用,乃至于安装位置就显得十分重要了。

然而,通常燃气设备厂家生产的调压撬设备,多半按照传统的工艺流程配置,仅在汇管后的支路上安装了过滤器。乍一看,的确也起到了过滤气质和保护调压器、流量计的功能与作用。如果按照约定成俗的模式, 一旦遇到过滤器(备)不能替代支路(主)怎么办呢滤芯堵塞并造成气量减小, 或者中断供气,可以立即关闭该路,打开备用支路供气。再拆换堵塞的网罩。但是,由于不可预测的原因,万一支路? 或者在调峰期为了加大流量,不得己将支路(备)临时派上了用场。这时,偏偏支路(主)的过滤器滤芯又被堵塞了那又怎么办呢? 其后果自然不堪设想。当然,这种碰巧的机率也许很小,但也不能完全否认没有。那么,又能否找到一个万全之策呢?答案是肯定的。那就是在调压撬装设备进站阀门后,以及、汇管前的主路上再増加一个过滤器就可以解决这个问题, 即采用两级过滤的方式,就可以万无一失。这样一来,不仅可以保证气质更洁净,同时也方便拆换堵塞的过滤器滤芯,确保不间断供气,其具体好处是:

一、首当其冲对上游进站天然气进行第一次过滤,将那些沉降在过滤器底部的各种介质通过排污管道排除后,使支路上不再有较大的液态和固态粒子混入气流中。即便就是有一些残留物,还可以通过下一级过滤器将其滤净(在观察差压计压力变化时,就会发现这种现象,当表压超过0.1MPA时, 表明过滤器滤芯已经堵塞) ,从而保证所需要的气质。我们姑且将这一级过滤称为“粗滤”。过滤器滤芯的密度仍然以过滤10微米以上的固体粒子为宜。

二、经过“粗过”的天然气通过汇管进入支路后,也许还有一些“漏网之鱼”顺流而下。那么,再通过设定在支路上的过滤器进行第二次过滤,并将残留物进一步减少,气质必然进一步改善,同时也保证了下一级如调压柜、楼栋调压箱、流量计,尤其是精度要求更严的罗茨流量计等各类燃气设施的正常运行。我们称这第二级的过滤为“细滤”。

由于有了两级过滤,必然还减少支路过滤器的维修量,并延长其运行寿命。

三、为了保证不问断地平稳供气,且便于更换主路上造成堵塞的过滤器滤芯。于是,我们想到了一个似乎切实可行的措施, 那就是在进站阀门后和过滤器前再增加一个阀门,并在两阀门之间安装一组旁通,然后跨越至主路过滤器出口阀门后,即汇管前的管段上碰口并临时输送气流。这样,在拆换堵塞的过滤器滤芯时,既能保证不间断供气,又能进行正常的维护检修,从而确保设备正常运行。至于选择旁通的管径,应该根据流量的大小来确定。

以上是我们对于天然气门站调压撬装设备在实际运行中,对过滤器应用的一些粗浅认识,是否科学合理,还望业内专家指正赐教。

文章来源：陕西省燃气热力协会

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