LNG接收站工艺系统及主要设备(二)
责任编辑:icynet    浏览:54298次    时间: 2014-09-06 23:29:06       | 作者:刘猛,游莉

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摘要:摘要:2001年我国加入世贸组织以来,经济高速发展,能源供应短缺,环境污染日益严重。LNG作为一种清洁、高效的能源成为我国积极引进的重点,LNG接收站又是能源引进的关键环节。本文以上海LNG接收站为例,并结合国内外有关资料,对LNG接收终端工艺系统、主要设备和操作过程中主要控制参数加以综述。 关键词:LNG产业链;LNG接收站;工艺系统;BOG;IFV汽化器

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全监控的装置。

储罐的绝对压力由BOG压缩机的工作负荷控制,压缩机可从BOG总管抽取气体。可根据非卸船和卸船操作的不同范围以及不同的大气压条件对储罐的绝对压力设置点进行调节。在压缩机无法维持罐内压力或常压下达到规定值之外时,安全装置可保护储罐不会发生超压或真空情况。火炬是储罐的第一次超压保护,当储罐压力达到260 mbarg时,压力控制阀开启将气体释放至火炬进行燃烧。每个储罐都配备了多个压力安全阀(PSV),当压力达到290mbarg时候压力安全阀开启,并通过尾管到储罐顶部的安全位置,然后排放到大气中。如果压力较低(由突然的大气压力变化、负活塞效应等造成),可将来自外输管的破真空天然气注入BOG总管中。如果注入的气体不足以将压力维持在可接受的水平,则通过安装在每个储罐上的VSV(真空安全阀)将空气引入罐内。

2.3.3 LNG输出系统

输出系统主要包括:罐内泵、再冷凝器、高压泵、汽化器、计量撬等设备。

每个储罐安装4台罐内泵,LNG罐内泵同时运转可提供峰值流量。主要将LNG输送到高压输出泵和汽化器,少量的LNG输送到LNG装车站。在高压输出泵的上游,LNG流分成两股:一股流向再冷凝器,与压缩的BOG接触使其再次凝结;剩余的LNG绕过再冷凝器进入高压泵的泵桶,通过高压输出泵给低压LNG加压,然后输送至汽化器。为保证罐内输送泵、罐外低压和高压外输泵正常运行,泵出口均设有回流管线。当LNG输送量变化时,可利用回流管线调节流量。在停止输出时,可利用回流管线打循环,以保证泵处于低温状态。
   四台相同的中间体液流汽化器(IFV)作为基本负荷,每台IFV可提供25%的峰值负荷。 与一台IFV容量相等的备用容量由两台液下燃烧式汽化器(SCV)提供。计量站安装在海底管线入口处接收站界区的上游。

3 LNG接收站主要设备

3.1卸料臂

常见的LNG卸料臂:有全平衡型(FBMA)、旋转平衡型(RCMA)、双平衡型(DCMA)。在选型时应考虑LNG卸船量和卸船时间,同时根据栈桥长度、管线距离、高程、船上储罐内输送泵的扬程等,确定其压力等级、管径及数量。蒸发气回流臂则应根据蒸发气回流量确定其管径等。本案采用的是德国产的旋转平衡型卸料臂,其结构形式与一般油品卸料臂没有什么本质上的区别,只是在某些方面要求更高。比如在旋转接头,为了保证在低温下有良好的密封性能而采用了双层密封结构并在密封处用氮气保持正压防止LNG泄露。为了安全每台LNG卸料臂还配备了紧急脱离装置(PERC)。卸料臂的基本结构如图4所示。


图4:LNG卸料臂基本机构图

3.2 LNG储罐

LNG储罐是接收站重要的设备,其功能是储存液化天然气。因此,选型要从安全、投资、运行操作费用、环境保护等综合因素考虑。LNG储罐属常压、低温大型储罐。按储罐结构形式有单包容罐、双包容罐、全包容罐及膜式罐等。其中,单包容罐、双包容罐及全包容罐均为双层,有内罐和外罐组成,内壳是9%镍合金,外壳是全混凝土(包括罐顶),在内外罐间充填有爆冷材料、罐内绝热材料主要为膨胀珍珠岩、弹性玻璃纤维毡及泡沫玻璃砖等。 为了避免任何不受控制的溢出危险,所有与储罐连接的仪器和管道都应从罐顶接入。

本案储罐为全容式,结构采用9%Ni钢内罐、9%Ni钢或者混凝土外罐和顶盖、底板,外罐或混凝土墙到内罐约为1 ~ 2m,可允许内罐里的LNG和气体向外泄漏,它可以避免火灾的发生。其最大设计压力位30kPaG,其允许的最大操作压力为25kPaG,最低设计温度为-170℃。由于全包容罐的外罐体可以承受内罐泄漏的LNG及气体,不会向外界泄漏,其安全防护距离也要小很多。

3.3 BOG气体压缩机

热渗漏产生的蒸发气体(BOG)和储罐注入过程中的″活塞效应″(只有部分置换的气体回流到船中)使得储罐压力必然会增加。蒸发气体(BOG)压缩机的作用是通过抽回多余的气体维持LNG储罐的压力恒定以及将BOG加压到需要的压力水平,再直接与再冷凝器中的低温LNG接触,使BOG液化。

本案采用的是BOG往复式压缩机,可对容量逐步进行控制。压缩机的起动/停止由操作员控制。运行的BOG压缩机的容量(0-25-50-75-100%)通常受储罐压力控制器的控制。正常情况下一台压缩机的容量足以处理″非卸船″阶段产生的BOG。在卸船操作过程中才需要同时运行两台压缩机。在两次卸船之间,可对备用压缩机进行维护。在进行长期维护时,可降低卸船速度或将多余的BOG燃烧掉。

压缩机的共用输入管线上安装了一个BOG减温器,通过将LNG注入到BOG气流中来限制吸入温度。在该LNG注入点的下游,配备了一个带有气液分离器的吸入罐,防止所带的液体进入压缩机中。

3.4再冷凝器

再冷凝器的用途是通过让BOG与来自储罐的低温冷却的LNG接触使BOG冷凝。 冷凝BOG所需的LNG流过再冷凝器的填料,剩余的LNG则绕过容器。

BOG冷凝所需的L

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