LNG接收站節(jié)能降耗措施研究

李洲

摘 要：LNG接收站節(jié)能降耗工作關(guān)系到單位的生產(chǎn)經(jīng)營效率以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。對(duì)LNG接收站節(jié)能降耗工作進(jìn)行充分分析，并提出有效的節(jié)能降耗措施，將十分有助于LNG接收站高效運(yùn)營，為社會(huì)提供更多的清潔能源。

關(guān)鍵詞：LNG接收站；節(jié)能降耗；措施

1、前言

LNG接收站在設(shè)計(jì)、建設(shè)以及操作運(yùn)行的各個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)充分考慮節(jié)能降耗理念，選用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)和質(zhì)量過關(guān)的節(jié)能設(shè)備。

LNG在氣化外輸過程中伴隨有大量的冷能釋放。應(yīng)采取冷能梯級(jí)利用措施，與LNG接收站設(shè)計(jì)、建設(shè)與運(yùn)行通盤考慮，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗與冷能利用的完美結(jié)合。

2、LNG接收站的節(jié)能措施

LNG接收站在生產(chǎn)運(yùn)行工作中主要消耗部分電、水、少量燃?xì)夂蜔崮?。熱能來自于海水換熱。電能消耗較大，需要根據(jù)接收站設(shè)計(jì)和建設(shè)的特點(diǎn)，將節(jié)約電能作為工作重點(diǎn)，通過多種措施實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

（1）工藝優(yōu)化

要重視設(shè)備選型工作，充分結(jié)合每個(gè)生產(chǎn)單元的工藝流程，并根據(jù)生產(chǎn)工作量增加或者減少設(shè)備臺(tái)數(shù)，采用N+1的備用方式，做到設(shè)備選型與工藝參數(shù)準(zhǔn)確有效。

根據(jù)實(shí)際供氣量確定控制模式和控制參數(shù)，合理確定設(shè)備開啟臺(tái)數(shù)，可以考慮利用峰谷電費(fèi)差別降低電費(fèi)，選擇在夜間滿負(fù)荷運(yùn)行，進(jìn)行供氣管道加壓儲(chǔ)氣，在白天對(duì)供氣管道進(jìn)行保壓運(yùn)行。

（2）BOG處理工藝

BOG即蒸發(fā)氣。在LNG 注入儲(chǔ)罐時(shí)，造成罐內(nèi)LNG體積變化也會(huì)產(chǎn)生BOG等。BOG有直接輸出法和再冷凝法兩種處理方式。

直接輸出法是將BOG直接壓縮，達(dá)到外輸壓力后送至輸氣管線。再冷凝法是將BOG壓縮到較低壓力后，與從LNG儲(chǔ)罐低壓泵輸出的LNG在再冷凝器中充分混合。LNG加壓后處于過冷狀態(tài)，能夠促使BOG再冷凝，后經(jīng)高壓輸送泵加壓送到氣化器進(jìn)行氣化外輸。再冷凝法相比直接輸出法節(jié)電優(yōu)勢明顯，因其利用LNG的冷能的同時(shí)，可以節(jié)約大量壓縮功。因此，一般情況下，LNG接收站采用再冷凝法處理LNG氣化過程中產(chǎn)生的BOG。

（3）LNG儲(chǔ)罐選型

LNG儲(chǔ)罐有單容罐、雙容罐及全容罐三種。其中，全容罐又分為全容式混凝土頂儲(chǔ)罐和全容式金屬罐頂儲(chǔ)罐，二者最大的區(qū)別在于蒸發(fā)器的處理方式不同。全容式金屬罐頂儲(chǔ)罐允許的操作壓力與LNG運(yùn)輸船上LNG容器的壓力相當(dāng)，但是低于全容式混凝土頂儲(chǔ)罐低。在LNG運(yùn)輸船卸船操作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的BOG。因此，需要借助額外的BOG壓縮機(jī)能力來處理這些BOG。由于全容式混凝土頂儲(chǔ)罐的操作壓力比全容式金屬罐頂儲(chǔ)罐高，因此，LNG運(yùn)輸船卸船操作時(shí)，可利用儲(chǔ)罐內(nèi)BOG自身壓力直接返回到LNG運(yùn)輸船上，不再需要設(shè)置返回氣風(fēng)機(jī)加壓。因此，在BOG處理系統(tǒng)設(shè)備投資以及運(yùn)行管理上，全容式混凝土頂儲(chǔ)罐要低于全容式金屬罐頂儲(chǔ)罐。

（4）氣化器選型

常用的氣化器有開架式氣化器（ORV）、浸沒燃燒式氣化器（SCV）、中間介質(zhì)氣化器（IFV）和空氣氣化器四種。選用自然熱源的氣化器一般具有體積大、投資大和運(yùn)行成本低的特點(diǎn)，而選用人工熱源的氣化器一般具有體積小、投資較小和運(yùn)行成本高的特點(diǎn)。

LNG接收站氣化器選型需要綜合考慮海水水質(zhì)和水溫等因素。從投資、成本、維修費(fèi)用以及安全可靠性等角度出發(fā)，并考慮節(jié)能降耗、環(huán)境保護(hù)以及減少尾氣排放等因素，一般優(yōu)選開架式海水氣化器（ORV）。

（5）其它措施

①保冷材料選擇

為加強(qiáng)LNG儲(chǔ)罐和深冷管線的絕熱效果，盡可能減少由于熱量輸入而產(chǎn)生的BOG，從設(shè)計(jì)和使用角度出發(fā)，一般優(yōu)選絕熱性能好、質(zhì)量過關(guān)的絕熱材料。

②電氣設(shè)備選擇

重點(diǎn)在電動(dòng)機(jī)、機(jī)泵、變壓器和光源等方面采用先進(jìn)、節(jié)能、容量合適和高效長壽的產(chǎn)品，并根據(jù)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)際合理選型，確保這些設(shè)備處于高效運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

③暖通設(shè)備選擇

該設(shè)備主要用于生活系統(tǒng)和部分生產(chǎn)單元。優(yōu)選燃?xì)馐街醒肟照{(diào)系統(tǒng)，合理利用BOG蒸發(fā)氣資源，為辦公、消防和生活提供冷源和熱源，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

④管道節(jié)能設(shè)計(jì)

考慮管道具有距離長、投資大、維護(hù)難度大等特點(diǎn)，要充分考慮站場特點(diǎn)，從能耗最低角度出發(fā)，按照“管路短直、管徑合理”的原則，降低管路壓力損失。

⑤建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能

根據(jù)LNG接收站建筑功能和生產(chǎn)運(yùn)行特點(diǎn)，需要在平面布局、立體造型和采光通風(fēng)等方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3、節(jié)水措施

LNG接收站施工階段，用水量較大。運(yùn)行階段，用水量相對(duì)較少。運(yùn)行階段主要用水單元涉及生活系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)（低壓、中壓、高壓）、鍋爐系統(tǒng)、軟化水系統(tǒng)等。生產(chǎn)用水涉及到公用工程、管線沖洗、設(shè)備修理以及電解制氯等工作。

（1）運(yùn)行階段節(jié)水措施

⒒強(qiáng)化節(jié)水管理

強(qiáng)化用水節(jié)水管理，建立完善的用水節(jié)水考核機(jī)制，明確節(jié)水責(zé)任單位和責(zé)任人，定期開展節(jié)水宣傳，檢查節(jié)水臺(tái)帳和節(jié)水制度落實(shí)情況，更重要的是，針對(duì)生產(chǎn)單元定期開展水平衡測試工作，消除漏點(diǎn)，避免浪費(fèi)現(xiàn)象。

②選用節(jié)水器具

按照國家節(jié)水型生活用水用具使用標(biāo)準(zhǔn)，選用生活用水設(shè)施和器具。采用節(jié)水噴頭、水流調(diào)節(jié)器及減壓閥等節(jié)水設(shè)施，從細(xì)微之處實(shí)現(xiàn)節(jié)水。

③中水回用

接收站內(nèi)生活用水和生產(chǎn)用水等水最終成為污水，進(jìn)入污水處理設(shè)施進(jìn)行處理。建議對(duì)污水進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理，將中水用于環(huán)衛(wèi)和沖廁等工作，實(shí)現(xiàn)水資源重復(fù)利用，也能相應(yīng)減少部分淡水用量。

（2）施工期間節(jié)水措施

接收站施工期間用水量較大。要嚴(yán)格施工期間用水管理，設(shè)置明顯的節(jié)水提示牌和節(jié)水標(biāo)語，強(qiáng)化計(jì)量管理。充分利用雨水資源，選擇性地建立一些雨水收集設(shè)施，盡可能減少淡水使用量。另外，也可以在現(xiàn)場設(shè)置廢水回收和處理設(shè)施，進(jìn)行循環(huán)使用。

4、冷能利用

LNG是超低溫液態(tài)天然氣，沸點(diǎn)約-161℃。LNG氣化過程中最大可利用的冷能約為240 kWh/t。冷能換算成電能，價(jià)值可觀。應(yīng)完善措施，加大冷能利用力度?？梢詼p少電能消耗，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

LNG直接利用方式有冷能發(fā)電、液化分離空氣、冷凍倉庫等；間接利用方式有冷凍食品、凍結(jié)保存，低溫醫(yī)療及食品保存等。LNG接收站氣化過程中的冷能用于空氣分離，既能充分利用冷能，又能降低能耗。

5、結(jié)語

LNG接收站節(jié)能降耗工作需要從源頭開始，貫穿于生產(chǎn)和生活的各個(gè)環(huán)節(jié)。嚴(yán)格把關(guān)建設(shè)和運(yùn)營期間的節(jié)能降耗工作，控制能源增量消耗，提高能源利用率，充分利用LNG冷能，一定能夠推動(dòng)LNG接收站節(jié)能降耗工作高效開展，并取得良好的工作成效。