探究液化天然氣氣化站的工程設(shè)計

文英春

（遼陽中燃城市燃?xì)獍l(fā)展有限公司，遼寧 遼陽 111000）

探究液化天然氣氣化站的工程設(shè)計

文英春

（遼陽中燃城市燃?xì)獍l(fā)展有限公司，遼寧 遼陽 111000）

液化天然氣有較高的能量密度，在運輸上也較為便捷，并具有環(huán)保以及經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人民的生產(chǎn)生活中，也是除管輸天然氣供應(yīng)范圍外城市中使用的主氣源以及過渡氣源，有較高的應(yīng)用價值。

液化天然氣；氣化站；工程設(shè)計

按照相關(guān)規(guī)定，為降低空氣中的二氧化碳含量，滿足溫室氣體減排目標(biāo)的要求，在未來的發(fā)展中，需要使天然氣在國家能源結(jié)構(gòu)中的地位逐漸提高。同一立方米的天然氣以及煤炭，約節(jié)省11-73%的能量，使二氧化碳減少47-84%?，F(xiàn)階段，能夠使社會、經(jīng)濟(jì)以及環(huán)境得到可持續(xù)發(fā)展的重要途徑就是使天然氣在能夠結(jié)構(gòu)中的比重得到提升，以達(dá)到溫室氣體減排的目的。

一、對液化天然氣氣化站建立的選址以及布置分析

在LNG氣化站的選址以及布置上，需要將《建筑設(shè)計防火規(guī)范》、《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》以及《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定作為基礎(chǔ)。在布置戰(zhàn)場總平面時，需要將甲類生產(chǎn)場所的特點作為依據(jù)，與當(dāng)?shù)氐牡匦我约帮L(fēng)向等條件相結(jié)合，利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行驗證，選擇全年人員集中度最小的場所，以及全年散發(fā)花火或者明火最小的地點，還需保證位于最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。

生產(chǎn)區(qū)、放散區(qū)、輔助區(qū)是LNG氣化站最主要的構(gòu)成部分，其中生產(chǎn)區(qū)包括：儲罐區(qū)、氣化區(qū)、調(diào)壓區(qū)。

在氣化站的站區(qū)邊界位置，需要有兩米高的實體墻將氣化站包圍，在站區(qū)位置，需要設(shè)置四個大門，生產(chǎn)運輸專用門為東側(cè)南北大門，輔助區(qū)人流通道為西側(cè)的南北大門。

在施工現(xiàn)場，需要單排設(shè)置150立方米的儲槽，共3個，將防泄漏圍堰設(shè)置在儲槽四周的位置處，保證超過450立方米的圍堰有效容積。

在氣化站的設(shè)計中，需要將主汽化器分成兩組進(jìn)行使用，每個兩個小時切換一次，還需要將水浴式汽化器投入使用，避免因主汽化器發(fā)生故障或者環(huán)境溫度出現(xiàn)異常時LNG無法有效汽化，使后續(xù)設(shè)備以及管道的安全得到保障。在汽化器區(qū)域需要設(shè)置主汽化器、水浴式汽化器以及BOG加熱器、卸車增壓器等裝置。

在站區(qū)下風(fēng)向位置處需要設(shè)置放散總管，保證液體儲槽以及周邊建筑都能夠符合國家相關(guān)規(guī)范。

配電室、值班室以及儀表室等需要在生產(chǎn)輔助區(qū)設(shè)置，與生產(chǎn)區(qū)域還需保持一定距離，人流通道上需要單獨設(shè)置。

二、對氣化站工藝流程的分析

卸車工藝以及儲罐自動增壓，液化天然氣氣化是氣化站的主要工藝流程。

（一）對卸車工藝的分析

在LNG運輸?shù)綒饣镜倪^程中，需要借助公路槽車以及罐式集裝箱車的途徑，在具體操作時，需要通過卸車增壓汽化器放入作用，升高槽車儲罐的壓力，在槽車以及儲罐之間就會有一定壓差產(chǎn)生，通過對此壓差的利用就可以在氣化站儲罐內(nèi)灌入 LNG。當(dāng)完成此操作后，需要將槽車中的氣相天然氣進(jìn)行回收，此時就可以借助卸車臺氣相管道的作用進(jìn)行。在儲罐中，分為上、下進(jìn)液口，一般情況下，下進(jìn)液方式都是在卸車時使用。此外，為了避免在卸車操作時有較大的溫差出現(xiàn)，對管道造成破壞或?qū)π盾囁俣仍斐梢欢ㄓ绊?，就需要在卸車前，使卸車管道冷卻。同時，當(dāng)開啟或者關(guān)閉閥門較為快速時，LNG的流速在短時間內(nèi)就會發(fā)生較大的改變，此時出現(xiàn)的液擊就會對管道造成破壞。

（二）對儲罐自動增壓以及LNG氣化流程的分析

在壓力的推動下，LNG能夠自儲罐向空溫式氣化器流動，轉(zhuǎn)化為氣態(tài)天然氣進(jìn)行千家萬戶，供人們生產(chǎn)生活使用。但是，儲罐內(nèi)的LNG的不斷減少，也會減小罐內(nèi)的壓力，LNG的出罐速度也會不斷減小最后停止。因此，為了避免此中現(xiàn)象的發(fā)生，在正常供氣操作時，還需要保證儲罐內(nèi)有充足的氣體，使罐內(nèi)的壓力保持在一定數(shù)值，使LNG氣化過程能夠得到保持。

在儲罐的增壓操作時，需要借助自動增壓調(diào)節(jié)閥以及自增壓空溫式氣化器的作用完成。一旦儲罐內(nèi)的壓力與自動增壓閥設(shè)定開啟值相比，較低時，就會致使自動增壓閥開啟，借助液位差的作用，儲罐內(nèi)的LNG就會向自增壓空溫式氣化器流走，處于自增壓空溫式氣化器中的LNG與空氣發(fā)生換熱作用，轉(zhuǎn)化為氣態(tài)天然氣，再以此方式向儲罐內(nèi)流入，直到儲罐內(nèi)的壓力符合所需壓力為止。借助此壓力的作用，傳輸儲罐內(nèi)的LNG到主汽化器進(jìn)行氣化，氣化操作完成后，還需要實施調(diào)壓、計量以及加臭處理，最后將其送入天然氣輸配管網(wǎng)供人們生活使用。

在夏季時，空溫式氣化器天然氣能夠達(dá)到15攝氏度的出口溫度，在進(jìn)管網(wǎng)中可以直接對其加以利用。但是，當(dāng)處于冬季或者雨季時，就會降低氣化器氣化效率，氣化器達(dá)到了 0攝氏度的出口天然氣溫度，轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏靥烊粴?。一旦低溫天然氣在天然氣輸配管網(wǎng)中直接作用時，就會毀壞管道閥門，為了避免此種現(xiàn)象的發(fā)生，就需要將氣化后的天然氣借助水浴式天然氣加熱器升溫處理，當(dāng)溫度達(dá)到10攝氏度時，才可以將其送入天然氣輸配管網(wǎng)進(jìn)行使用。

在自增壓時，氣態(tài)天然氣在流入時，儲罐的壓力也會隨之增大，當(dāng)壓力與自動增壓調(diào)節(jié)閥的關(guān)閉壓力達(dá)到一致時，自動增壓閥就會做出關(guān)閉處理，增壓完成。氣化過程在進(jìn)行中，當(dāng)儲罐內(nèi)的壓力會較增壓閥設(shè)定的開啟壓力值小時，就會開始自動增壓。

三、對工藝控制系統(tǒng)設(shè)置的分析

搜集站內(nèi)工藝裝置的運行參數(shù)并實現(xiàn)自動、遠(yuǎn)程以及聯(lián)鎖控制、超限報警是工藝控制系統(tǒng)的主要內(nèi)容。在設(shè)置控制點時，需要注意以下內(nèi)容：

首先，對卸車進(jìn)液總管壓力進(jìn)行控制；其次，對空溫式汽化器以及水浴式天然氣加熱器出氣管壓力以及溫度情況進(jìn)行控制；第三，對LNG儲罐的液位、儲罐壓力、液體溫度的報警信號聯(lián)鎖能夠進(jìn)行控制；第四，能夠調(diào)節(jié)BOG加熱器以及調(diào)壓器后壓力；第五，對出站的流量以及加臭機加臭量都可以進(jìn)行控制。

四、在消防設(shè)施的設(shè)計上需要注意的問題

水噴淋消防、消防水炮及滅火器材是LNG氣化站消防中主要方式。而上式消火栓以及儲罐區(qū)消防用水是水噴淋、消防水炮消防的主要方式，此種方案在操作時，需要有足夠的水源，在水管網(wǎng)的設(shè)計上，應(yīng)該呈環(huán)狀，保證供水的干管大于2根。

CO2滅火器以及磷酸銨鹽干粉滅火器是滅火器材的首選。而在滅火器規(guī)格、擺放形式以及數(shù)量的選購上，都應(yīng)該嚴(yán)格按照達(dá)到消防安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

五、結(jié)語

綜上所述，LNG氣化站有較多的優(yōu)勢，在操作上方便快捷的同時，還能夠使企業(yè)的能源平衡得到保障，靈活性較高，在鋼鐵企業(yè)中，可充分利用將液化天然氣，其能夠成為高熱值燃料，在煉鋼以及軋鋼工藝中應(yīng)用較多，尤其是自建液化天然氣（LNG）氣化站的建立促進(jìn)了鋼鐵企業(yè)的有效發(fā)展，不但不會使企業(yè)額外負(fù)擔(dān)增加，還能夠有效緩解天然氣供應(yīng)不足的缺陷。

TU7

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1007-6344（2015）08-0097-01