LNG接收站投产运行技术分析

1 LNG接收站的主要设备及其运行性能

1.1 卸料臂

在LNG接收站常用的卸料臂的类型有:全平衡、双平衡以及旋转平衡。在对卸料臂进行选型时, 要充分考虑到LLNNGG卸船量以及卸船时间, 同时还要根据栈桥长度、输送管线的长度, 压力以及储罐的输送泵的扬程来确定其压力、管径和数量。

1.2 LNG储罐

LNG储罐作为接收站的关键设备, 其主要功能就是存储液化天然气。在对储罐的选型上要充分考虑将来运行的安全以及运行费用等。由于LNG的性质, LNG储罐属于常压低温大型储罐, 按其结构形式又可分为单包容罐、双包容罐以及全包容罐和膜式罐等。单包容、双包容以及全包容罐都是双层的, 由内外两层罐组成, 内部是镍合金大约含量为9%的9Ni钢, 外部是混凝土, 在内外两层罐之间填充保冷材料, 罐内的绝热材料是膨胀珍珠岩、弹性玻璃纤维毡及泡沫玻璃砖等混合物组成的。为了避免罐内液体漏出造成的危险, 所有与罐连接的仪器管道都应从罐顶接入。全包容罐的外罐可以承受内罐泄漏的LNG及天然气, 不会向外界泄漏, 其安全防护距离随之也可以缩短, 因而, 全包容罐在LNG储罐中应用最多。

1.3 蒸发气体 (BOG) 压缩机

热渗漏会造成液化天然气产生BOG, 在注入储罐的过程中必然会造成储罐的压力增大。在LNG接收站中应用蒸发气体压缩机的目的是通过抽回多余的气体维持LNG储罐的恒定压力, 还可以增加BOG的压力, 与再冷凝器中的低温LNG接触, 直接液化。在运行过程中可以逐步控制压缩机的容量, BOG压缩机的容量受储罐压力控制器控制。在正常运行状况下, 一台压缩机即可完成BOG的压缩工作, 但在卸船的操作过程中由于操作活动频繁, 需要增加一台压缩机。在两次卸船之间的间隔可以对备用的压缩机进行维护和保养。在压缩机的共用管道上安装一个减温器限制LNG管线内吸入温度。

1.4 再冷凝器

再冷凝器的应用目的是让BOG与低温的LNG接触, 使BOG降温冷却。一部分低温LNG与BOG通过再冷凝器的填料函进行接触换热, 其余部分绕过容器, 后与之汇合。气体流和与之接触的液体流通过不锈钢环填料, 在液体和蒸汽之间产生直接换热面, 进而使BOG完全冷凝, 随后输出的液体和旁流混合, LNG液体流被送到LNG高压输送泵。整个过程是通过改变再冷凝器的压力进行操作的, 若在运行时出现故障, 可将再冷凝器隔离开, 整个系统仍旧能顺利运行。

1.5 汽化器

LNG汽化器常用的热源有燃料和水。LNG是液化气体, 需要将液化天然气汽化成气体后方能供给给各类用户使用, LNG汽化器是专门用于给液化天然气汽化的换热器。LNG汽化器的选择, 受到多方面条件的限制, 如建设投资、气体排放以及海洋生物等。由于不同类型的汽化器优缺点不同, 适应环境也不同。开架式汽化器主要利用海水作为热源, 与淡水作为热源相比, 其投资成本低, 资源充足。汽化器的换热管束必须是耐低温材料, 通常采用铝合金材质。由于换热管束外壁直接与海水接触, 其外壁必须作防腐处理;空温式汽化器属于垂直树立的热交换器, 主要利用环境中的空气作为热源, 通过空气的强制对流循环作用与翅片管内的低温液体发生换热反应, 不需要投入额外的动力和能源, 同时还可以收集冷凝水和融化的冰水作为生产用水。该类型的汽化器在环境温度较低的情况下, 需要增加一个加热器对换热过程补充加热, 这是由于外界阴天多雾, 空气不流通气温较低, 汽化器的表面会结冰, 很难进行连续汽化。浸没燃烧式汽化器主要是由水箱、加热盘管、气体燃烧器以及其他附件组成, 需要额外供给燃料气, 进行能源消耗。燃料气在燃烧室中燃烧放热加热水箱中的水, LNG流经盘管时, 被加热后的水加热而汽化。此类型的汽化器主要应用在应急和调节峰值的状况下。此汽化器的安装紧凑, 空间占用较小。但汽化器的组成成分较零散, 因此在维护保养方面要困难一些, 且移动也较困难。

为了保障LNG接收站的运行安全, 必须对LNG接收站各设备做好安全保障措施, 无论是LNG储罐的保冷材料, 还是各设备的运行状态, 在运行过程中时刻要注意, 由于LNG自身的特性很容易泄露, 给环境和个人造成一定的危害, 给企业带来一定的经济损失, 运行时各关键设备必须处于合理状态, 才能保证整个系统的稳定运行。

2 结语

LNG接收站在我国还是一个比较新兴的行业, 其发展还处于初级阶段, 但是发展潜能巨大。随着经济的不断发展, 天然气作为主要能源的需求量越来越多, 在未来的发展前景更是非常广阔。LNG接收站投运以后, 其各项运行指标和运行性能影响着LNG接收站的使用效率。因此, 必须积极面对LNG接收站在运行阶段出现的问题, 采取有效措施保证接收站的正常使用。

摘要：随着全球能源多样化发展, 环境保护意识不断深入, 液化天然气作为一种清洁能源在近年来得到了快速的发展。LNG接收站作为海洋液化天然气的输送终端, 又作为陆地天然气供应的起源站, 在液化天然气产业链中处于关键中枢地位。在接收站投产运行后, 由于液化天然气具有低温、易燃、易泄漏等特点, 其运行技术在接收站中占据着重要的地位。本文首先对LNG接收站进行了介绍, 通过对接收站各关键设备的运行分析, 明确接收站在投产运行后各设备的运行状态, 为以后LNG接收站在生产运行中提供理论依据。

关键词：LNG接收站,投产运行,技术分析

参考文献

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