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首套国产化LNG/FLNG绕管式换热器成功实现工业化应用

2021/12/14 10:12:56      点击:

由中海石油气电集团有限责任公司(简称“中国海油”)和开封空分集团有限公司(简称“开封空分”)联合研制的国内首套LNG/FLNG绕管式换热器,于2021年11月20日在中海油山东新能源有限公司LNG工厂一次性开车成功,并完成静止和晃荡工况下72小时满负荷连续稳定运行,各项技术指标达到设计要求。


据悉,本项目是工信部“大型LNG绕管式换热器研制”项目的延续课题,在前期成果基础上,对天然气处理规模30万方/天LNG/FLNG绕管式换热器开展工业化应用测试。

大型LNG/FLNG绕管式换热器是全球大型陆上天然气液化工厂和浮式液化天然气生产储卸装置(FLNG)的核心主低温换热器,是我国海洋深水天然气开发必需的国之利器,技术门槛极高,长期被欧美极少数国家垄断,严重威胁我国开发海洋深水天然气资源开发。该换热器的仿真设计涉及混合冷剂管外沸腾蒸发吸热与管内冷凝流动放热的逆流耦合规律和数学模型,是工程热物理领域公认的世界级科学难题,是全球LNG产业链上技术难度最大、最为核心的关键设备,一直以来是全球换热器厂家开发的高点,属于典型的“卡脖子”核心设备。


据介绍,项目联合技术团队开发了全球首个全尺寸、全工况的LNG/FLNG绕管式换热器流动传热特性实验平台,完成近数百万组实验数据的分析与整理,得到近千组不同工况条件下实验数据,成功开发出高精度流动传热关联式。在此基础上,技术团队独立开发了国内首套LNG/FLNG绕管式换热器仿真设计软件,能够快速准确的完成LNG/FLNG绕管式换热器传热计算和性能仿真,并申请了相关软件著作权。为了解决关键零部件卡脖难题,项目团队牵头联合国内材料商开发了300米以上超长新型无缝铝镁合金换热管,并通过国家锅炉压力容器标准化委员会评审认定,达到国际先进水平,建立了LNG/FLNG绕管式换热器设计制造检验质量控制体系和《绕管式换热器技术规范》,并形成发明专利数十项。

本项目绕管式换热器工业化应用测试圆满成功充分验证了自主大型LNG/FLNG绕管式换热器设计制造关键技术的可靠性,标志着开封空分成功进军天然气液化领域,成为国内首家同时掌握空气分离、LNG/FLNG天然气液化领域的绕管式换热器/板翅式换热器关键技术和核心产品的公司。这对打破国外技术垄断、开发我国南海天然气资源提供了有力的技术支撑,对实现我国“双碳”能源发展目标具有重要的战略意义。