楊立超(廣州機(jī)械設(shè)計(jì)研究所,江蘇 南京 510000)

關(guān)于LNG氣化站工藝系統(tǒng)和主設(shè)備選型優(yōu)化方案的探討

楊立超(廣州機(jī)械設(shè)計(jì)研究所,江蘇 南京 510000)

隨著人類不斷進(jìn)行工業(yè)化發(fā)展，讓能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題逐漸加劇。這也促進(jìn)了人們對(duì)新能源的發(fā)展。而液化天然氣因?yàn)樽陨砭哂薪?jīng)濟(jì)環(huán)保特性，而且在地球當(dāng)中的儲(chǔ)備量高等諸多特點(diǎn)，在人們生活中得到廣泛使用，也在我國(guó)得到了大力發(fā)展，并建設(shè)了大量的LNG氣化站。本文對(duì)LNG氣化站的工藝系統(tǒng)以及設(shè)備選型進(jìn)行詳細(xì)介紹，并對(duì)其自身優(yōu)化方案進(jìn)行探討。

新能源；經(jīng)濟(jì)環(huán)保；工藝系統(tǒng)；主設(shè)備選型；

我國(guó)所使用的天然氣都是經(jīng)過(guò)開(kāi)采而來(lái)，經(jīng)過(guò)脫硫，脫水等一系列工藝后，在進(jìn)行相關(guān)技術(shù)處理，從而得到LNG（液化天然氣）。而液化天然氣只是天然氣當(dāng)中的其中一種儲(chǔ)存形式，相對(duì)于天然氣而言，液化天然氣的運(yùn)輸成本較低且方便，而且更容易儲(chǔ)存。對(duì)LNG氣化站進(jìn)行工藝系統(tǒng)的研究，可以讓改進(jìn)方案更加優(yōu)化，幫助主設(shè)備在選型工作中進(jìn)行數(shù)據(jù)參考，也可以讓LNG氣化站的建設(shè)工作更加合理化，規(guī)范化。

1 LNG氣化站的工藝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化

1.1 加熱系統(tǒng)

液化天然氣在使用中之所以可以變成氣體，是經(jīng)過(guò)LNG氣化器的作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但是根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，氣體的溫度總是受當(dāng)?shù)販囟龋瑲饣黝愋秃蛽Q熱效率等因素的影響。LNG氣化加熱系統(tǒng)比較復(fù)雜，它是由氣化器，水浴式加熱器，安全散放管以及特殊管道等多種元件組成。其中類型最多的就是氣化器的類型，比如空溫式氣化器，開(kāi)放式氣化器，燃燒式氣化器，水浴式氣化器等等。但這其中有很多氣化器類型因?yàn)樽陨硐拗疲瑳](méi)有得到廣泛應(yīng)用，目前最常用的就是空溫式氣化器。

基于上述情況，建議北方地區(qū)在建設(shè)新的LNG氣化站時(shí)，盡量將空溫式氣化器放棄，改用水浴式加熱器，這樣會(huì)減少一定的經(jīng)濟(jì)投資，還能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化[3]。

1.2 BOG回收加熱系統(tǒng)的優(yōu)化方案

因?yàn)長(zhǎng)NG氣化回收站對(duì)于BOG氣體的來(lái)源各不一，單是在BOG匯總的過(guò)程中狀態(tài)是一致的，都處于高壓低溫狀態(tài)，但是在利用網(wǎng)管進(jìn)行天然氣傳輸過(guò)程中，對(duì)壓力溫度都有一定要求，所以想要讓BOG氣體實(shí)現(xiàn)運(yùn)送，需要進(jìn)行降壓加熱處理，才能進(jìn)入輸送，供用戶使用。而在各個(gè)城市的氣化站一般在22: 00到5:00為不用器階段，這個(gè)階段中的BOG氣體的壓力正好符合輸送管的輸送要求，但要通過(guò)LNG低溫儲(chǔ)罐的蒸發(fā)率進(jìn)行仔細(xì)計(jì)算，才能確保定現(xiàn)實(shí)中BOG氣體的溫度壓力值，這條數(shù)據(jù)也顯示出了一個(gè)問(wèn)題，就是BOG的儲(chǔ)存罐在整個(gè)系統(tǒng)中的意義不大。因此，建議LNG氣化站可將BOG儲(chǔ)存罐的設(shè)計(jì)取消，直接將BOG輸送進(jìn)管網(wǎng)，節(jié)省投資沒(méi)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的優(yōu)化。

1.3 放散系統(tǒng)的優(yōu)化方案

在放散系統(tǒng)中，可分為兩大系統(tǒng)，一種是低溫放散，另一種是常溫放散。在低溫放散中，涉及到LNG低溫儲(chǔ)存安全放散系統(tǒng)，由于此系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)體現(xiàn)出了較大的安全嚴(yán)禁特性，又被成為安全放散系統(tǒng)，在工作過(guò)程中當(dāng)儲(chǔ)存罐中的壓力升高時(shí)，減壓閥門會(huì)自動(dòng)打開(kāi)若閥門沒(méi)有打開(kāi)，則需要人工進(jìn)行操作，如果人工操作失敗，到一定數(shù)值以后，安全閥門也會(huì)自動(dòng)進(jìn)行起跳，保證儲(chǔ)存罐的安全進(jìn)行，并且放散出來(lái)的氣體還是利用了在放散系統(tǒng)中的處理形式。

但是這種放散模式會(huì)造成大量能源浪費(fèi)和空氣污染，建議將加熱器換成水浴式加熱器，這樣可以改善放散系統(tǒng)，既節(jié)省了投資，也保證了環(huán)境不受污染影響。

2 主設(shè)備選型

2.1 氣化器選型

對(duì)于氣化器的類型來(lái)說(shuō)，可以分為很多種按照用途來(lái)說(shuō)，可分為增壓型和供氣型。若按照熱介質(zhì)分，又可分為空溫式，土壤源氏和水浴式三種。

對(duì)于當(dāng)今人類生活來(lái)說(shuō)，存在很多生活污水，但即使在冬天，生活污水也不會(huì)比8°更低，因此對(duì)于應(yīng)用廣泛的水浴氣化器來(lái)說(shuō)，利用污水實(shí)現(xiàn)優(yōu)化有廣泛的發(fā)展前景。利用生活污水可以為天然氣提供很好的氣化熱源，也實(shí)現(xiàn)了熱能的高效利用，在寒冷的北方也能保證其傳輸過(guò)程中溫度不低于0攝氏度。所以說(shuō)在氣化器選型中，可以通過(guò)利用污水來(lái)實(shí)現(xiàn)天然氣的氣化，確保天然氣更好的進(jìn)行輸送。

2.2 儲(chǔ)罐選型

一般來(lái)說(shuō)，儲(chǔ)罐的選型要根據(jù)容積來(lái)確定，而天然氣的運(yùn)輸，LNG氣化站的規(guī)模等因素決定著儲(chǔ)罐容積的大小，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)看規(guī)模在1000立方米以下的氣化站，儲(chǔ)罐容積一般設(shè)定在50到150立方米之間，規(guī)模在1000-3500m3的氣化站，一般采用子母形式的儲(chǔ)罐，規(guī)模在3500m3以上的氣化站，一般采用常壓儲(chǔ)罐。但在城市實(shí)際的氣化站建造過(guò)程中，還要考慮到很多實(shí)際因素的影響，比如說(shuō)居民用氣的不規(guī)則性，天然氣管道出現(xiàn)問(wèn)題等等，在儲(chǔ)罐的選擇上一定要做到具體情況具體分析，從而節(jié)省經(jīng)濟(jì)造價(jià)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備合理性運(yùn)用。

3 結(jié)語(yǔ)

LNG最為一種新能源，在使用過(guò)程中綠色無(wú)污染，而且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，具有廣闊的發(fā)展前景，隨著越來(lái)越多LNG氣化站被建立起來(lái)，其工藝系統(tǒng)優(yōu)化和設(shè)備選型起到了越來(lái)越重要的作用。只有讓主控設(shè)備的選型更加合理，工藝系統(tǒng)更加優(yōu)化，才能讓LNG氣化站朝著更完美的方向發(fā)展，同時(shí)提高相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，為人類社會(huì)和諧發(fā)展最初更大貢獻(xiàn)。

[1]鐘麗新,陳江.博斯騰湖東泵站電氣主接線及主設(shè)備選型設(shè)計(jì)[J].水電站設(shè)計(jì),2006,(03):32-34.

[2]鮑玉富.淺談農(nóng)網(wǎng)變電站的主設(shè)備選型[J].農(nóng)村電工, 1996,(12):13.

[3]張義祥.無(wú)人值守變電所微機(jī)監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)與主設(shè)備選型的研討[J].江蘇電器,1996,(02):25-28.

[4]孫世春.空調(diào)系統(tǒng)工藝優(yōu)化選型方案探討[J].林業(yè)科技情報(bào),1994,(01):30-31.