曹烈强
广州厚普惠通清洁能源投资有限公司
摘要：LNG 是一种清洁、高效的能源。结合近年来国内ＬＮＧ气化站的建设实践，介绍了ＬＮＧ气化站的工艺流程及主要设备的配置，通过对ＬＮＧ气化站的工艺和主要设备的分析论述，对今后ＬＮＧ气化站的建设具有一定的指导借鉴意义。
关键词：ＬＮＧ气化站；气化工艺；设备
引言
为了满足经济发展需要，提高人民生活水平和保护环境，天然气的使用应运而生。1m3天然气与相应可替代的煤炭相比，可节约能量约11%~73%，减排二氧化碳47%~84%、氮氧化物44%~95%、二氧化硫和烟尘近100%。同时，LNG几乎不含水分、重烃类、硫化烃等杂质，较普通天然气燃烧充分、洁净环保。因此，提高天然气在能源应用中的地位，对于我国实现温室气体减排目标，促进社会、经济、环境可持续发展等方面具有非常重要的现实意义。
1概述
随着天然气用气规模的增大，对城市天然气供气的稳定性、可靠性要求也越来越高，输气管线一旦出现故障或上游气源不足，就会导致供气中断，将会对那些不可间断供气的用户尤其是工、商业用户带来较大经济损失。考虑到部分地区与气源距离较远、市场容量较小、采用管道输送不经济的中小城市，以及由于各种原因暂时无法使用管道气的城市，采用国际通常的发展模式即推广和使用LNG，是解决其天然气气源问题的有效方法。目前我国仍有许多城市没有被覆盖在“西气东输”管道和“海气上岸”工程的范围内，为了解决这些城市的天然气使用问题，单独投资铺设管道就存在经济规模和成本回收的问题。因此使用和推广LNG产品无疑是最为合理和经济的解决方式，LNG的存在有利于天然气项目在上述地区的普及和推广。采用LNG技术是目前实现城镇气化的非管道输送供气方式，可以作为过渡气源或永久性气源。LNG气化站凭借其建设周期短以及能迅速满足用气市场需求的优势，已逐渐在我国众多经济发达、能源紧缺的中小城市建成，成为永久供气设施或管输天然气到达前的过渡供气设施。
2LNG气化站工艺流程设计
为了增强LNG气化站的工程设计效果，需要做好其中的工艺流程设计，为气化站生产计划的顺利完成提供可靠的参考依据。LNG气化站工艺流程主要体现在：卸车工艺。在可靠的罐式集装箱车作用下，可以将液态的LNG运输到气化站，并在卸车增压气化器的作用下对储罐进行针对性地操作，确保恶劣二者之间压差的合理性。同时，在这种压差的作用下，可以将槽车中的液化天然气按照一定的方式卸入到气化站储罐中。卸车工作中主要采用的是下进液方式，在对LNG操作中需要做好卸车管道的预冷处理，避免管道受损影响卸车工作效率。同时，在管道增压的过程中，设计人员需要对整个增压机制有着必要地了解，选择可靠的自动增压阀，对经过气化后的LNG进行有效地调压，经过加臭处理后送入到天然气输配管网中，满足用户的正常生产生活需求。在液化天然气气化流程的设计和过程中，设计人员需要对储罐自动增压的实际作用效果进行深入地分析，确保经过气化后的LNG能够通过管道设备为用户正常地供气。在正常的供气操作中，设计人员需要确保储罐供气的持续性，将罐内的压力控制在合理的范围内。与此同时，当储罐处于自动增压的工作状态时，设计人员需要对自动增压阀的安全性能进行全面地评估，确保设计方案实际应用中储罐自动增压的持续性与安全性。
3LNG气化站关键设备与关键管道
(1)LNG储罐：存储-162℃低温LNG，一般采用地上式金属单罐，采用真空粉末绝热，结构形式为立式(或者卧式)圆筒形双层壁结构。(2)LNG泵：设置在储罐底部，一般设置为浸没式离心泵，使LNG能够顺利的输出。一般情况下，每个储罐配备至少2个罐内泵，同时预留备用泵井，安装在储罐底部。
(3)BOG压缩机：为往复式压缩机(4)LNG气化器：包括空温式气化器、水浴式气化器和EAG气化器。(5)阀门：为低温不锈钢阀门，用于切断或者接通，防止流体倒流，控制流体压力和流量。(6)法兰：选用凸面带颈对焊钢制法兰，材质为06Cr19Ni10，用于将管道与阀门设备链接起来。
4安全设计与运行分析
4.1消防水系统安全设计和运行分析
水在LNG站场不同于其它消防系统，在LNG气化站，水遇到LNG火灾时，对火灾没有任何积极作用，只会加速LNG的气化，进而加快其燃烧速度。水在LNG站场是用来冷却其它受到火灾热辐射的储罐或设备，防止其受到损害而发生泄漏，阻止火灾继续蔓延。消防水系统可以采用室内消防水池和城市供水管网两个水源供水，厂区室外消火栓系统可以与室内消火栓系统合用，并与市政管网相连，水表井内应设置止回阀。
4.2电气设计和运行分析
保证供电的安全性和可靠性，满足各项工艺设备用电需要。站区供电按照二类负荷设计，两路电源供电，一路是城镇商业用电，另一路自备发电机供电。当电网供电断开时，发电机能自动供电，保障消防设备在消防事故发生的前提下，仍然能够有效、可靠运行。消防和办公设备用电负荷不同时工作，大容量用电设备用降压启动方式，站内照明满足《工业企业照明设计标准》的各项要求，采用节能灯具，并做好防爆、防尘、防水工作。仪表控制间和配电室应该安装平时和应急两种灯具，应急时间要大于30min，从而有效保障气化站的安全。
4.3放散系统的优化方案
放散系统分为低温放散系统和常温放散系统两种系统。由阻火器、安全阀、放散塔和常温天然气管道组成常温放散系统，其放散过程为从空温式气化器、水浴式加热器和计量调压加臭撬内放空的常温天然气汇集到放散总管，直接连接阻火器入口管道经放散塔高点放散到空气中。低温放散系统是指LNG气化站内放散出的低温天然气，其主要来源于LNG装卸系统、LNG储存增压系统、LNG装瓶系统和LNG气化加热系统等。需先经EAC加热器加热至常温，再接入阻火器、经放散塔高点放散到空气中。期间低温放散系统又包括LNG低温储罐安全放散系统，其系统设计更为安全严谨，又被称为安全放散系统。其工作流程为当低温储罐内压力升高至设定值时，会自动打开低温储罐减压阀门，若阀门没有打开，压力持续升高至压力报警值时可人为打开手动放散阀进行卸压，若手动仍然失败，安全阀门会自动起跳，低温储罐卸压成功，充分保证了储罐的安全运行。放散出的气体仍是低温天然气同样经低温放散系统进行处理。LNG气化站内产生的天然气经放散系统放散到大气中造成了能源浪费和环境污染，建议将EAC加热器换成水浴式加热器，低温天然气经水浴式加热器加热变成常温天然气，经阻火器的常温天然气接入一个小型锅炉装置，利用天然气燃烧放热，将天然气的内能转化为水的热内，热水回注水浴式加热器，作为换热介质为低温天然气升温提供热源。这样改建之后的放散系统既节省了初期建设投资，达到了能源的高效利用，又避免了环境污染，符合绿色环保理念。
结语
对城市ＬＮＧ气化站工艺流程及配置的主要设备进行了分析介绍。作为城市天然气一种有效的应急调峰手段，ＬＮＧ气化站已得到越来越广泛的应用，对促进我国城市燃气事业的发展具有积极的促进作用，同时积极探究燃气领域的新技术新成果，并将其应用到工程实践中。
参考文献
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