LNG氣化站的設計

第29卷第7期煤氣與熱力Vol 29 No. 72009年7月GAS heatJu.2009丹》護公動(dòng)液化天然氣NG氣化站的設計鄭桂友,于京春,劉尚書(shū),霍秀芝,李斌2,李超',王真龍,侯宇馳(1.建設部沈陽(yáng)煤氣熱力研究設計院,遼寧沈陽(yáng)10026;2.遼寧省人才中心,遼寧沈陽(yáng)110002)摘要:分析LNG氣化站設計中的一些問(wèn)題,針對LNG的卸車(chē)、儲存、氣化提出設計方案。關(guān)鍵詞:LNG氣化站;儲存;氣化;設計中圖分類(lèi)號:TU996文獻標識碼:B文章編號:1000-4416(2009)07-0B01-03Design of LNG Vaporizing StationZHENG Gui-you, YU Jing-chun, LIU Shang-shu, HUO Xiu-zhiLI Bin, LI Chao, WANG Zhen-long, HOU Yu-chiAbstract: Some problems in the design of LNG vaporizing station are analyzed. The descheme for LNG unloading, storage and vaporization is put forwardKey words: LNG vaporizing station; storage; vaporization; design1LNG氣化站的工藝流程概述窒息。LNG由槽車(chē)運至氣化站,利用LNG卸車(chē)增壓器②受熱超壓使槽車(chē)內壓力增髙,將槽車(chē)內LNG送至LNG低溫由于LNG氣液體積比很大,所以少量LNG受儲罐內儲存。當從LNG儲罐外排時(shí),先通過(guò)儲罐的熱就能轉化為大量的氣體,可使設備及管道內壓力自增壓系統,使儲罐壓力升高,然后打開(kāi)儲罐液相出急劇上升而發(fā)生超壓事故?？陂y,通過(guò)壓力差將儲罐內的LNG送至氣化器后,③爆炸經(jīng)調壓、計量、加臭等工序送入市政燃氣管網(wǎng)。當室若LNG泄漏、氣化后與空氣混合達到爆炸極外環(huán)境溫度較低,空溫式氣化器出口的天然氣溫度限,此時(shí)遇到明火極易發(fā)生爆炸、燃燒,產(chǎn)生的熱輻低于5℃時(shí)需在空溫式氣化器出口串聯(lián)水浴式加射會(huì )對人體及設備造成巨大危害。熱器,對氣化后的天然氣進(jìn)行加熱。3LNG氣化站的設計2LNG的潛在危險目前,我國頒布關(guān)于LNG氣化站設計的相關(guān)規根據LNG的特性,在LNG儲存和生產(chǎn)過(guò)程中,范,主要有《城鎮燃氣設計規范》GB5008—2006如操作不慎會(huì )產(chǎn)生如下危險?！妒吞烊粴夤こ淘O計防火規范》CB50183-2004①設備或管道低溫脆斷《火災自動(dòng)報警系統設計規范》GB50116-98、《建設備及管道在低溫狀態(tài)下可能會(huì )發(fā)生材質(zhì)脆筑設Ⅵ凵中國煤化工等;常用的國外斷,如有LNG泄漏極容易凍傷操作者。另外,LNG標準CNMHG(LNG)生產(chǎn)、儲泄漏或溢流后會(huì )急劇氣化,形成LNG蒸氣云團使人存和裝運標準》NFPA59A。在這些規范中對LNGB01第29卷第7期煤氣與熱力www.gasandheat.com氣化站的設計做了明確規定進(jìn)液方式3.1LNG氣化站的選址及總圖布置b.卸車(chē)工藝見(jiàn)圖1。在儲罐自動(dòng)減壓閥(閥門(mén)①I(mǎi)NG氣化站選址12)上并聯(lián)一個(gè)截止閥(閥門(mén)14),卸車(chē)時(shí)打開(kāi)截止氣化站的位置與其安全性有著(zhù)密切的關(guān)系,因閥,提高BOG的流量,使儲罐保持穩定的壓力卸車(chē)此氣化站應布置在交通方便且遠離人員密集的地結束后關(guān)閉。方,與周?chē)慕嬛锓阑痖g距必須符合《城鎮燃氣相管道輔液相管道氣設計規范》GB50028—2006的規定,而且要考慮主液相管道容易接入城鎮的天然氣管網(wǎng),為遠期發(fā)展預留足夠的空間。②ING氣化站總圖布置合理布置氣化站內的建構筑物、工藝設施,可使卸車(chē)增壓器整個(gè)氣化站安全、經(jīng)濟、美觀(guān)。站區總平面應分區布13BOG加熱器置,即分為生產(chǎn)區(包括卸車(chē)、儲存、氣化、調壓等工BOG儲罐藝區)和輔助區,生產(chǎn)區布置在站區全年最小頻率去管網(wǎng)氣化器滿(mǎn)壓設備風(fēng)向的上風(fēng)側或上側風(fēng)側,站內建構筑物的防火間距必須符合《城鎮燃氣設計規范》GB5008-2006圖1卸車(chē)、預冷工藝的規定。②管道預冷3.2LNG氣化站卸車(chē)及管道預冷工藝卸車(chē)臺管道為常溫管道,而LNG為低溫液體,①卸車(chē)所以每次卸車(chē)前都要對卸車(chē)臺至儲罐入口的液相管LNG卸車(chē)時(shí),一般不需要額外消耗動(dòng)力,通過(guò)道先進(jìn)行預冷,以便減少卸車(chē)時(shí)間,防止管道破裂。卸車(chē)增壓器使槽車(chē)壓力升高,在壓力差的作用下將管道預冷工藝見(jiàn)圖1。為了達到預冷的目的,通常LNG送至儲罐內。槽車(chē)內的氣體則回收到BOG儲是在卸車(chē)臺處將主液相管道和氣相管道間設置2個(gè)罐或經(jīng)調壓、計量、加臭后送人管網(wǎng),跨接閥門(mén)(閥門(mén)2、閥門(mén)15)。預冷時(shí)關(guān)閉閥門(mén)1、閥在卸車(chē)過(guò)程中要注意兩個(gè)問(wèn)題:一是,液體在管門(mén)3,打開(kāi)閥門(mén)15,再打開(kāi)閥門(mén)9,讓低溫液體緩慢道中流動(dòng)或進(jìn)入儲罐后可能氣化,生成的氣體也會(huì )地進(jìn)入液相管道,這時(shí)候管道降溫產(chǎn)生的氣體就會(huì )進(jìn)入儲罐,導致儲罐內壓力升高,阻礙卸車(chē);二是,隨通過(guò)跨接閥門(mén)15進(jìn)人B0儲罐,而達到預冷的目著(zhù)液體進(jìn)入,儲罐液位升高氣相空間被不斷壓縮,的。一般在槽車(chē)到之前1-2h進(jìn)行預冷(利用儲罐使儲罐內壓力升高,致使液體流速大大下降。這內LNG),預冷結束后關(guān)閉跨接閥門(mén)15。卸車(chē)結束些問(wèn)題的解決措施如下。后再關(guān)閉閥門(mén)1,打開(kāi)閥門(mén)3及跨接閥門(mén)2,讓槽車(chē)a.合理使用儲罐的上進(jìn)液口和下進(jìn)液口,上進(jìn)內殘留的氣體進(jìn)人BOG儲罐待液相管道升到正常液時(shí)LNG以噴淋的形式進(jìn)入罐內,下進(jìn)液則為常規溫度后(觀(guān)察管道裸露處霜凍的情況來(lái)判斷),即可的進(jìn)液方式。當槽車(chē)的液體溫度比儲罐的液體溫度關(guān)閉跨接閥門(mén)2。低時(shí),可以選擇上進(jìn)液。此時(shí)液體以噴淋方式穿過(guò)33LNG的儲存儲罐氣相空間,過(guò)冷液滴會(huì )吸收儲罐內的氣體,使得①儲罐容積的確定儲罐內壓力下降,從而加快卸車(chē)的速度。上進(jìn)液口儲罐的總容積通常按3~7d高峰月平均日用之所以采用噴淋方式,是為了加大氣液的換熱面積,氣量來(lái)確定還應考慮長(cháng)期供氣氣源廠(chǎng)的數量、檢修氣液兩相在儲罐內形成對流,加速降壓過(guò)程。槽車(chē)時(shí)間、運輸周期及用戶(hù)用氣波動(dòng)等因素,工業(yè)用氣量的液體溫度比儲罐的液體溫度高時(shí),應選擇下進(jìn)液。要根據用氣設備性質(zhì)及生產(chǎn)的具體要求確定。若只溫度相對較高的LNG進(jìn)入儲罐后先接觸溫度相對有1中國煤化工考慮在氣源廠(chǎng)檢較低的液體使其迅速降溫減弱氣化傾向避免對修期CNMHG卸車(chē)產(chǎn)生影響。當然,如果沒(méi)有溫度差可任意選擇②LNG的儲存方式www.gasandheat.com鄭桂友,等:LNG氣化站的設計第29卷第7期儲罐是LNG氣化站的主要設備,直接影響氣化壓、計量加臭后可以直接進(jìn)入管網(wǎng),如果用戶(hù)用氣站的正常生產(chǎn),也占有較大的造價(jià)比例。按結構形非連續則需要設置BOG儲罐進(jìn)行儲存式可分為地下儲罐、地上金屬儲罐和金屬預應力混EAG主要是在設備或管道超壓時(shí)排放。當凝土儲罐1。對于LNG儲罐現有真空粉末絕熱型LNG氣化為氣體天然氣時(shí),天然氣比常溫空氣輕時(shí)儲罐、正壓堆積絕熱型儲罐和高真空層絕熱型儲罐,的臨界溫度為-110℃。為防止EAG在放散時(shí)聚中、小型氣化站一般選用真空粉末絕熱型低溫儲罐。集,則需將EAG加熱至高于-110℃后放散。容積儲罐分內、外兩層,夾層填充珠光砂并抽真空,減小為100m3的LNG儲罐選擇500m3/h的EAG加熱外界熱量傳入,保證罐內LNG日氣化率低于器,最大量放散時(shí)出口溫度不會(huì )低于-15℃4。0.3%34結語(yǔ)③儲罐內LNG的翻滾與分層LNG在我國城鎮燃氣發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)越來(lái)ING的翻滾會(huì )導致儲罐內失去壓力、溫度平越重要的作用。LNG氣化站的設計,必須嚴格遵守衡使儲罐內壓力升高,而分層是導致儲罐內液體翻現行國家相關(guān)規范,安全合理地布置總圖,嚴格控制滾的必要條件。為保證儲罐壓力的穩定,必須防止管道及設備的溫度、壓力參數,并應設計合理、安全LNG的翻滾與分層。在實(shí)際設計過(guò)程中我們可以的自動(dòng)控制、電氣、消防設施,消除LNG的各種隱采取一些方法防止LNG的翻滾與分層?；?使其在社會(huì )發(fā)展中發(fā)揮更大的作用。a.對儲罐內LNG進(jìn)行豎向溫度檢測。b.設置循環(huán)系統,LNG的循環(huán)有2種方法。第參考文獻:,如站區設有低溫泵,可以采用低溫泵使儲罐內[1]楊偉波.LNG氣化站的技術(shù)安全要素[J.上海煤氣,LNG循環(huán),從而消除LNG密度差;第二,儲罐之間相2007,(1):19-21互倒罐,使LNG循環(huán)。[2]張立希,陳慧芳.LNG接受終端的T藝系統及設備c.合理設計充裝工藝。[].石油與天然氣化工,199,.28(3):163-163.4LNG的氣化[3]胡炯華.LNG氣化站的設計[J].有色冶金設計與研氣化裝置是氣化站向外界供氣的主要裝置,設究,2007,28(5):1-3計中我們通常采用空溫式氣化器,其氣化能力宜為[4]吳創(chuàng )明.LNG氣化站工藝設計與運行管理[J].煤氣與熱力,2006,26(4):1-7.用氣城鎮高峰小時(shí)計算流量的1.3-1.5倍不少于[s]劉新領(lǐng)液化天然氣供氣站的建設刀],煤氣與熱力2臺,并且應有1臺備用。當環(huán)境溫度較低時(shí),空溫2002,22(1):35式氣化器出口天然氣溫度低于5℃時(shí),應將出口天然氣進(jìn)行二次加熱,以保證整個(gè)供氣的正常運行。一般天然氣加熱器采用水浴式加熱器。3.5B0G與EAG(安全放散氣體)的處理BOG主要來(lái)源于LNG槽車(chē)回氣和儲罐每天0.3%的自然氣化?，F在常用的槽車(chē)容積為40m3,回收BOG的時(shí)間按照30min計算,卸完LNG的槽車(chē)內氣相壓力約為0.55MPa,根據末端天然氣壓力的不同,回收BOG后槽車(chē)內的壓力也不同,一般可以按照0.2MPa計算?；厥詹圮?chē)回氣需要BO加作者簡(jiǎn)介:鄭桂友(199-),男,山東濟寧人,工程師大熱器流量為280m3/h,加LNG儲罐的自然蒸發(fā)量,學(xué),從事燃氣設計管理工作,現任建設部沈陽(yáng)煤氣則可計算出BOG加熱器流量。ING的儲存溫度為h酈容沿計腦三昕甽長(cháng)163℃,即BOG的溫度約為-163℃,為保證設備電話(huà)中國煤化工的安全要將B0C加熱到15℃。根據流量和溫度E-叫CNMHG可以確定BOG加熱器的規格?；厥盏腂OG經(jīng)過(guò)調收稿日期:208-12-12;修回日期:2009-03-26