LNG接收站投產(chǎn)運(yùn)行技術(shù)分析

殷麗秋（中石化天津液化天然氣有限責(zé)任公司，天津 300457）

LNG接收站投產(chǎn)運(yùn)行技術(shù)分析

殷麗秋（中石化天津液化天然氣有限責(zé)任公司，天津 300457）

隨著全球能源多樣化發(fā)展，環(huán)境保護(hù)意識(shí)不斷深入，液化天然氣作為一種清潔能源在近年來得到了快速的發(fā)展。LNG接收站作為海洋液化天然氣的輸送終端，又作為陸地天然氣供應(yīng)的起源站，在液化天然氣產(chǎn)業(yè)鏈中處于關(guān)鍵中樞地位。在接收站投產(chǎn)運(yùn)行后，由于液化天然氣具有低溫、易燃、易泄漏等特點(diǎn)，其運(yùn)行技術(shù)在接收站中占據(jù)著重要的地位。本文首先對(duì)LNG接收站進(jìn)行了介紹，通過對(duì)接收站各關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行分析，明確接收站在投產(chǎn)運(yùn)行后各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，為以后LNG接收站在生產(chǎn)運(yùn)行中提供理論依據(jù)。

LNG接收站；投產(chǎn)運(yùn)行；技術(shù)分析

1 LNG接收站的主要設(shè)備及其運(yùn)行性能

1.1 卸料臂

在LNG接收站常用的卸料臂的類型有：全平衡、雙平衡以及旋轉(zhuǎn)平衡。在對(duì)卸料臂進(jìn)行選型時(shí)，要充分考慮到LNG卸船量以及卸船時(shí)間，同時(shí)還要根據(jù)棧橋長(zhǎng)度、輸送管線的長(zhǎng)度，壓力以及儲(chǔ)罐的輸送泵的揚(yáng)程來確定其壓力、管徑和數(shù)量。

1.2 LNG儲(chǔ)罐

LNG儲(chǔ)罐作為接收站的關(guān)鍵設(shè)備，其主要功能就是存儲(chǔ)液化天然氣。在對(duì)儲(chǔ)罐的選型上要充分考慮將來運(yùn)行的安全以及運(yùn)行費(fèi)用等。由于LNG的性質(zhì)，LNG儲(chǔ)罐屬于常壓低溫大型儲(chǔ)罐，按其結(jié)構(gòu)形式又可分為單包容罐、雙包容罐以及全包容罐和膜式罐等。單包容、雙包容以及全包容罐都是雙層的，由內(nèi)外兩層罐組成，內(nèi)部是鎳合金大約含量為9%的9Ni鋼，外部是混凝土，在內(nèi)外兩層罐之間填充保冷材料，罐內(nèi)的絕熱材料是膨脹珍珠巖、彈性玻璃纖維氈及泡沫玻璃磚等混合物組成的。為了避免罐內(nèi)液體漏出造成的危險(xiǎn)，所有與罐連接的儀器管道都應(yīng)從罐頂接入。全包容罐的外罐可以承受內(nèi)罐泄漏的LNG及天然氣，不會(huì)向外界泄漏，其安全防護(hù)距離隨之也可以縮短，因而，全包容罐在LNG儲(chǔ)罐中應(yīng)用最多。

1.3 蒸發(fā)氣體（BOG）壓縮機(jī)

熱滲漏會(huì)造成液化天然氣產(chǎn)生BOG，在注入儲(chǔ)罐的過程中必然會(huì)造成儲(chǔ)罐的壓力增大。在LNG接收站中應(yīng)用蒸發(fā)氣體壓縮機(jī)的目的是通過抽回多余的氣體維持LNG儲(chǔ)罐的恒定壓力，還可以增加BOG的壓力，與再冷凝器中的低溫LNG接觸，直接液化。在運(yùn)行過程中可以逐步控制壓縮機(jī)的容量，BOG壓縮機(jī)的容量受儲(chǔ)罐壓力控制器控制。在正常運(yùn)行狀況下，一臺(tái)壓縮機(jī)即可完成BOG的壓縮工作，但在卸船的操作過程中由于操作活動(dòng)頻繁，需要增加一臺(tái)壓縮機(jī)。在兩次卸船之間的間隔可以對(duì)備用的壓縮機(jī)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。在壓縮機(jī)的共用管道上安裝一個(gè)減溫器限制LNG管線內(nèi)吸入溫度。

1.4 再冷凝器

再冷凝器的應(yīng)用目的是讓BOG與低溫的LNG接觸，使BOG降溫冷卻。一部分低溫LNG與BOG通過再冷凝器的填料函進(jìn)行接觸換熱，其余部分繞過容器，后與之匯合。氣體流和與之接觸的液體流通過不銹鋼環(huán)填料，在液體和蒸汽之間產(chǎn)生直接換熱面，進(jìn)而使BOG完全冷凝，隨后輸出的液體和旁流混合，LNG液體流被送到LNG高壓輸送泵。整個(gè)過程是通過改變?cè)倮淠鞯膲毫M(jìn)行操作的，若在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)故障，可將再冷凝器隔離開，整個(gè)系統(tǒng)仍舊能順利運(yùn)行。

1.5 汽化器

LNG汽化器常用的熱源有燃料和水。LNG是液化氣體，需要將液化天然氣汽化成氣體后方能供給給各類用戶使用，LNG汽化器是專門用于給液化天然氣汽化的換熱器。LNG汽化器的選擇，受到多方面條件的限制，如建設(shè)投資、氣體排放以及海洋生物等。由于不同類型的汽化器優(yōu)缺點(diǎn)不同，適應(yīng)環(huán)境也不同。開架式汽化器主要利用海水作為熱源，與淡水作為熱源相比，其投資成本低，資源充足。汽化器的換熱管束必須是耐低溫材料，通常采用鋁合金材質(zhì)。由于換熱管束外壁直接與海水接觸，其外壁必須作防腐處理；空溫式汽化器屬于垂直樹立的熱交換器，主要利用環(huán)境中的空氣作為熱源，通過空氣的強(qiáng)制對(duì)流循環(huán)作用與翅片管內(nèi)的低溫液體發(fā)生換熱反應(yīng)，不需要投入額外的動(dòng)力和能源，同時(shí)還可以收集冷凝水和融化的冰水作為生產(chǎn)用水。該類型的汽化器在環(huán)境溫度較低的情況下，需要增加一個(gè)加熱器對(duì)換熱過程補(bǔ)充加熱，這是由于外界陰天多霧，空氣不流通氣溫較低，汽化器的表面會(huì)結(jié)冰，很難進(jìn)行連續(xù)汽化。浸沒燃燒式汽化器主要是由水箱、加熱盤管、氣體燃燒器以及其他附件組成，需要額外供給燃料氣，進(jìn)行能源消耗。燃料氣在燃燒室中燃燒放熱加熱水箱中的水，LNG流經(jīng)盤管時(shí)，被加熱后的水加熱而汽化。此類型的汽化器主要應(yīng)用在應(yīng)急和調(diào)節(jié)峰值的狀況下。此汽化器的安裝緊湊，空間占用較小。但汽化器的組成成分較零散，因此在維護(hù)保養(yǎng)方面要困難一些，且移動(dòng)也較困難。

為了保障LNG接收站的運(yùn)行安全，必須對(duì)LNG接收站各設(shè)備做好安全保障措施，無論是LNG儲(chǔ)罐的保冷材料，還是各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，在運(yùn)行過程中時(shí)刻要注意,由于LNG自身的特性很容易泄露，給環(huán)境和個(gè)人造成一定的危害，給企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)損失，運(yùn)行時(shí)各關(guān)鍵設(shè)備必須處于合理狀態(tài)，才能保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2 結(jié)語

LNG接收站在我國還是一個(gè)比較新興的行業(yè)，其發(fā)展還處于初級(jí)階段，但是發(fā)展?jié)撃芫薮?。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，天然氣作為主要能源的需求量越來越多，在未來的發(fā)展前景更是非常廣闊。LNG接收站投運(yùn)以后，其各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)和運(yùn)行性能影響著LNG接收站的使用效率。因此，必須積極面對(duì)LNG接收站在運(yùn)行階段出現(xiàn)的問題，采取有效措施保證接收站的正常使用。

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