液化天然气接受终端简介
责任编辑:液化天然气    浏览:8800次    时间: 2008-05-13 21:47:19      

摘要:一· 前言 为了切实解决我国东南沿海地区紧急快速发展给能源,环境带来的巨大需求和沉重压力,逐步改善以煤为主的能源状况,大力提高天然气等清洁能源的的比重,推进能源多元化和充分利用国内外两种能源资源。在我国东南沿海经济发达地区特别是珠江三角洲和长江三角..

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一· 前言

为了切实解决我国东南沿海地区紧急快速发展给能源,环境带来的巨大需求和沉重压力,逐步改善以煤为主的能源状况,大力提高天然气等清洁能源的的比重,推进能源多元化和充分利用国内外两种能源资源。在我国东南沿海经济发达地区特别是珠江三角洲和长江三角洲地区,进口液化天然气(LNG)替代燃煤发电,同时,供应城市民用和其它工业用户,是非常必要和可行的。进口LNG项目具有以下特点:

1·买卖双方必须以长期供货合同相互约束,确保供应和消费的长期稳定可靠。

2·进口国一般都LNG进口来源多元化的原则,以分散风险,确保安全供应。

3·LNG项目上下游链条长,投资巨大,可靠性要求高,是一个复杂的系统工程,
必须严格抓好每个环节,同步建设,才能确保整个项目的经济性。

4·建设进口LNG接收终端必须考虑经济规模,并以管输方式向用户扩散。起始规模200万t/a,合理规模400万t/a以上,项目起步要求以用气量大,渐增期短的用户(例如发电厂)作为基本用户,同时发展其他渐增期较长的城市民用,商业和工业用户。

5·LNG供货合同非常复杂,内容严密,谈判周期长,从谈判到签合同需耗时几年。

6·项目开发,融资和买方风险较大,必须要求气田储量可靠,用户落实,保证设计建设运行的高度安全可靠,尽可能减少和避免投资风险。

7·LNG接收终端和输气管线布局应综合考虑区域天然气市场容量,电力发展规划,城市和工业用气需求,接收终端港口条件和输气管线路由条件,以及投资,作业费和价格承受能力等以素,按照系统最优化原则确定。

   1964年10月,世界上第一座LNG接收终端在英国的坎维依岛落成投产,接收来自阿尔及利亚国家石油公司在阿尔泽建成的世界上第一家天然气液化工厂生产的LNG,至今已有30多年历史。LNG接收终端的设计,建设和运行技术日臻成熟,已经逐步成为经济发达国家和地区解决能源短缺和环境保护问题的理想途径之一。
世界部分LNG接收终端见表1所示。

终端所在地 LNG来源 年接收量(万t) 投产时间

法国滨海福斯

斯基克达

280

1972.8

法国蒙图瓦尔 阿尔泽 408 1982.2

日本根岸

   阿拉斯加、卢穆特 239 1969.11
日本袖浦 宾图卢、卢穆特等 939 1973.1
日本泉北 巴达克 467 1977.8
日本知多 巴达克 344 1977.9
日本户佃 阿隆 233 1977.9

日本姬路

    阿隆,巴达克   

286

1979.2

日本新冯

阿隆

299

1983.9

日本东扇岛 宾图卢 280 1984.2
韩国平蓬 阿隆 200 1986.12
中国台湾永安 巴达克 300 1990.4

本文主要介绍年接收能力为300万t的典型LNG接收终端的概况。

二· 工艺流程

   LNG专用船抵达接收终端专用码头后,通过四根400MM的卸料臂(其中3根液相,1根气相)和卸料管线,借助船上卸料泵将LNG送进接收终端的储罐内。在卸料期间,由于热量的传入和物理位移,储罐内将会产生闪蒸气。这些闪蒸气一部分增压后经回流管线返回LNG船的料舱,以平衡料舱内压力;另一部分通过压缩机升压进入再冷凝器冷凝后,和外输的LNG一起经高压外输泵泵入气化器。利用海水喷淋(开架式气化器)或者热水(浸燃式气化器)使LNG气化成气态天然气,最后进行加味,调压,计量后送进输气管网。残余的蒸发气则经火炬系统在大气中燃烧掉。典型的LNG接收终端工艺流程简图如图1所示。

接收终端的工艺设施可归纳为四类:

1·卸料设施。卸料系统可由卸料臂,卸料管线,气体回流臂,回流气管线和循环管线等组成。

2·储存设施。主要是LNG储罐。

3·再气化设施。主要为用于终端内液体循环,气化和外输功能的低压泵,高压泵,气化器,海水泵站和液流循环管线等。

4·闪蒸气处理设施。包括再冷凝器,增压器,压缩机和火炬系统。

三· 主要设备

1·卸料臂

   码头平台将配有4条0.4M的LNG海上卸料臂,每一条臂的最大流量为5000M2/H,在通常情况下,其中3条臂用于装卸LNG液体,另一条臂用于将蒸发气回收之船上。所有卸料臂将设计为能处理液体和气体,以便与船上的接口尺寸和复杂的装卸条件相适应。卸料臂必须具备快速切断系统的功能,用于装卸过程意外事故发生时能快速停止作业,将船与卸料臂分离。

2·储罐

   储罐容量取决于LNG运输船的大小和所需缓冲储存量。目前世界上常用的储罐类型有地上双层罐壁和地下隔膜两种构造。单罐容量最大已达20万m3。储罐有一个自由(无约束)直立的顶部开口的及由特种耐低温材料9%镍钢制成的内罐。正常运行时,它将盛装着温度为-162?的液体天然气。该内罐被一个整体式的混凝土外层储罐完全封闭起来。该混凝土外罐由预应力混凝土壁,钢筋混凝土地板和钢筋混凝土拱顶所组成。储罐的地板和四周的侧壁敷有绝热材料,并设有绝热吊顶,以减少闪蒸气的产生。储罐还装有一切所需的仪表和安全防护系统,以使云座安全和得以控制运转。

3· 气化器

   目前最广泛使用的气化器有海水开架式气化器和浸没燃烧式气化器两大类。前者日常操作费用低,但造价较高;而后者日常操作费用高(要烧掉约1.5%左右的气),但造价低。

   因此,接收终端一般都采用两者相结合使用的方法,海水开架式气化器负责基本负荷,浸没燃烧式气化器作为备用和调峰使用。

四· 消防,辅助及公用工程

1· 消防系统

(1) LNG码头的消防。为防止LNG码头卸料过程中意外灾害的影响,在消防上采取了4项保护措施。一是在卸料平台和LNG船之间设置水幕分隔带。一旦发生火灾,几十个高压水喷头以190L/MIN的流量喷水,使火源与消防人员及岸上设备分隔开,降低辐射热对人员和设备的影响;二是在平台上设置固定式干粉灭火系统。由干粉罐及两座塔架式干粉炮和控制系统组成,干粉罐内装有2t灭火干粉,可以30KG/S的喷射量向火源喷射;三是配置若干个手提式和推车式干粉灭火器,供平台上初起火灾时灭火使用;四是配备2280KW和1442KW的拖消两用轮各一艘,平时作拖轮用,发生火灾时作消防船用。

(2) LNG储罐区的消防,天然气为易燃易爆气体,储罐区应设置气体自动监测器,火灾报警器,温度监测器,泄漏监测器等,并集中在安全控制中心监测,显示,记录各种运行状态下的参数。另外,在每个罐的周围设置海水消防系统,干粉消防系统,泡沫消防系统以及淡水消防系统(作为海水消防后的冲洗及维持压力之用)。

2· 生产辅助设施及公用工程

(1) 由海水泵站,吸水口和排水口组成的海水循环系统,负责向开架式气化器喷淋装置提供海水。

(2) 接收终端设置有火炬装置以便安全地燃烧超量的闪蒸气。

(3) 电力供应将从电网引入,或者从附近的主发电厂接入。在接收终端的中心部应安置有不间断的电源供应系统,以保证对重点系统的供电。

(4) 氮气系统将用于不断地吹扫清洗火炬以及码头卸料臂上的旋转节;同时氮气也可于储罐在低压时注入以避免真空的形成;在码头上卸料臂与LNG船分开前的吹扫清洗;以及用于吹扫清洗设备以便进行维修保养。

13.5万m3LNG船作业条件表

项目 作业条件
靠泊 (1)波高≤1.5m
(2)风速≤15m/s
(3)流速≤0.51m/s
(4)靠岸速度≤0.2m/s
(5)靠岸方法:利用拖轮
装卸 (1)波高≤1.0m
(2)风速≤15m/s
(3)流速≤1.28m/s
停泊 (1)波高≤2.5m
(2)风速≤30m/s
(3)流速≤1.28m/s

五·运输和停泊

   LNG通常由特制的LNG专用运输船从气田的液化工厂运至用户的接收终端。截至1995年12月,世界上共有LNG专用船90艘(其中储罐式52艘,薄膜式38艘),总运输容量达969万m3。

   LNG船的运输航道一般为5倍~10倍船宽,且无论如何不能小于船的总长,通常为
300M~350M。航道深度一般应有14.5M水深以上。港池或掉头区的转弯半径应大于或等于5倍总船长。LNG船在运输过程中由于海损和物理位移而产生的挥发量(闪蒸气)每天为总载量的0.10%~0.15%,这些闪蒸气主要作为运输船的动力燃料消耗掉。

   LNG船掉头和靠泊时一般由3艘~4艘拖轮协助,以不大于规定的法向速度平稳靠泊码头。其作业条件如表2所示。

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