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供應(yīng)LNG氣化站工藝流程

邢臺市氣化站工藝流程廠家

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LNG氣化站工藝設(shè)計(jì)
LNG()已成為目前無法使用管輸天然氣供氣城市的主要?dú)庠椿蜻^渡氣源，也是許多使用管輸天然氣供氣城市的補(bǔ)充氣源或調(diào)峰氣源。LNG氣化站憑借其建設(shè)周期短以及能迅速滿足用氣市場需求的優(yōu)勢，成為供氣設(shè)施或管輸天然氣到達(dá)前的過渡供氣設(shè)施。
1 LNG氣化站工藝流程
1．1 LNG卸車工藝
　　LNG通過公路槽車或罐式集裝箱車從LNG液化工廠運(yùn)抵用氣城市LNG氣化站，利用槽車上的空溫式升壓氣化器對槽車儲罐進(jìn)行升壓(或通過站內(nèi)設(shè)置的卸車增壓氣化器對罐式集裝箱車進(jìn)行升壓)，使槽車與LNG儲罐之間形成一定的壓差，利用此壓差將槽車中的LNG卸入氣化站儲罐內(nèi)。卸車結(jié)束時，通過卸車臺氣相管道回收槽車中的氣相天然氣。
　　　　為防止卸車時急冷產(chǎn)生較大的溫差應(yīng)力損壞管道或影響卸車速度，每次卸車前都應(yīng)當(dāng)用儲罐中的LNG對卸車管道進(jìn)行預(yù)冷。同時應(yīng)防止快速開啟或關(guān)閉閥門使LNG的流速突然改變而產(chǎn)生液擊損壞管道。
1．2 LNG氣化站流程與儲罐自動增壓
　?、貺NG氣化站流程
　　LNG氣化站的工藝流程見圖1。

圖1 LNG氣化站工藝流程

②儲罐自動增壓與LNG氣化
　　靠壓力推動，LNG從儲罐流向空溫式氣化器，氣化為氣態(tài)天然氣后供應(yīng)用戶。隨著儲罐內(nèi)LNG的流出，罐內(nèi)壓力不斷降低，LNG出罐速度逐漸變慢直至停止。因此，正常供氣操作中必須不斷向儲罐補(bǔ)充氣體，將罐內(nèi)壓力維持在一定范圍內(nèi)，才能使LNG氣化過程持續(xù)下去。儲罐的增壓是利用自動增壓調(diào)節(jié)閥和自增壓空溫式氣化器實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)儲罐內(nèi)壓力低于自動增壓閥的設(shè)定開啟值時，自動增壓閥打開，儲罐內(nèi)LNG靠液位差流入自增壓空溫式氣化器(自增壓空溫式氣化器的安裝高度應(yīng)低于儲罐的液位)，在自增壓空溫式氣化器中LNG經(jīng)過與空氣換熱氣化成氣態(tài)天然氣，然后氣態(tài)天然氣流入儲罐內(nèi)，將儲罐內(nèi)壓力升至所需的工作壓力。利用該壓力將儲罐內(nèi)LNG送至空溫式氣化器氣化，然后對氣化后的天然氣進(jìn)行調(diào)壓(通常調(diào)至0．4MPa)、計(jì)量、加臭后，送入城市中壓輸配管網(wǎng)為用戶供氣。在夏季空溫式氣化器天然氣出口溫度可達(dá)15℃，直接進(jìn)管網(wǎng)使用。在冬季或雨季，氣化器氣化效率大大降低，尤其是在寒冷的北方，冬季時氣化器出口
2．3 LNG儲罐
　　儲罐是LNG氣化站的主要設(shè)備，占有較大的造價比例，應(yīng)高度重視儲罐設(shè)計(jì)。
2．3．1 LNG儲罐
　　LNG儲罐按結(jié)構(gòu)形式可分為地下儲罐、地上金屬儲罐和金屬/預(yù)應(yīng)力混凝土儲罐3類。地上LNG儲罐又分為金屬子母儲罐和金屬單罐2種。現(xiàn)主要將金屬單罐LNG氣化站的儲罐通做一下主要介紹，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)類似于直立的暖瓶，內(nèi)罐支撐于外罐上，內(nèi)外罐之間是真空粉末絕熱層。儲罐容積有60m3和100m3，多采用60m3儲罐。
　　60m3立式儲罐參考值，其內(nèi)罐內(nèi)徑為2500mm，外罐內(nèi)徑為2800mm，罐體加支座總高度為15100mm，儲罐幾何容積為59．28m3。
2．3．2 設(shè)計(jì)壓力與計(jì)算壓力的確定
　　目前絕大部分60m3立式LNG儲罐的工作壓力為0．8MPa。按照GB 150—1998《鋼制壓力容器》的規(guī)定，當(dāng)儲罐的工作壓力為0．8MPa時，可取設(shè)計(jì)壓力為0．84MPa。儲罐的充裝系數(shù)為0．95，內(nèi)罐充裝LNG后的液柱凈壓力為0．062MPa，內(nèi)外罐之間壓力為5Pa，則內(nèi)罐的計(jì)算壓力為1．01MPa。
　　外罐的主要作用是以吊掛式或支撐式固定內(nèi)罐與絕熱材料，同時與內(nèi)罐形成高真空絕熱層。作用在外罐上的荷載主要為內(nèi)罐和介質(zhì)的重力荷載以及絕熱層的真空負(fù)壓。所以外罐為外壓容器，設(shè)計(jì)壓力為-0．1MPa。
2．3．3 60m3LNG儲罐的選材
　　正常操作時LNG儲罐的工作溫度為-162．3℃，次投用前要用-196℃的液氮對儲罐進(jìn)行預(yù)冷，則儲罐的設(shè)計(jì)溫度為-196℃。內(nèi)罐既要承受介質(zhì)的工作壓力，又要承受LNG的低溫，要求內(nèi)罐材料必須具有良好的低溫綜合機(jī)械性能，尤其要具有良好的低溫韌性，因此內(nèi)罐材料采用0Crl8Ni9，相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)的304。
　　為便于定期測量真空度和抽真空，在外罐下封頭上開設(shè)有抽真空口(抽完真空后該管口被封閉)。為防止真空失效和內(nèi)罐介質(zhì)漏入外罐，在外罐上封頭設(shè)置防爆裝置。

2．5 氣化器、加熱器選型
2．5．1 儲罐增壓氣化器
　　按60m3的LNG儲罐裝滿50m3的LNG后，在30min內(nèi)將10m3氣相空間的壓力由卸車狀態(tài)的0．4MPa升壓至工作狀態(tài)的0．6MPa進(jìn)行計(jì)算。據(jù)計(jì)算結(jié)果，每臺儲罐選用1臺氣化量為200m3/h的空溫式氣化器為儲罐增壓，LNG進(jìn)增壓氣化器的溫度為-162．3℃，氣態(tài)天然氣出增壓氣化器的溫度為-145℃。
　　設(shè)計(jì)多采用1臺LNG儲罐帶1臺增壓氣化器。也可多臺儲罐共用1臺或1組氣化器增壓，通過閥門切換，可簡化流程，減少設(shè)備，降低造價。
2．5．2 卸車增壓氣化器
　　由于LNG集裝箱罐車上不配備增壓裝置，因此站內(nèi)設(shè)置氣化量為300m3/h的卸車增壓氣化器，將罐車壓力增至0．6MPa。LNG進(jìn)氣化器溫度為-162．3℃，氣態(tài)天然氣出氣化器溫度為-145℃。
2．5．3 BOG加熱器
　　由于站內(nèi)BOG發(fā)生量的是回收槽車卸車后的氣相天然氣，故BOG空溫式加熱器的設(shè)計(jì)能力按此進(jìn)行計(jì)算，回收槽車卸車后的氣相天然氣的時間按30min計(jì)。以1臺60m3的槽車壓力從0．6MPa降至0．3MPa為例，計(jì)算出所需BOG空溫式氣化器的能力為200m3/h。一般根據(jù)氣化站可同時接卸槽車的數(shù)量選用BOG空溫式加熱器。通常BOG加熱器的加熱能力為500～1000m3/h。在冬季使用水浴式天然氣加熱器時，將BOG用作熱水鍋爐的燃料，其余季節(jié)送入城市輸配管網(wǎng)。
2．5．4 空溫式氣化器
　　空溫式氣化器是LNG氣化站向城市供氣的主要?dú)饣O(shè)施。氣化器的氣化能力按高峰小時用氣量確定，并留有一定的余量，通常按高峰小時用氣量的1．3～1．5倍確定。單臺氣化器的氣化能力按1000m3/h計(jì)算，2～4臺為一組，設(shè)計(jì)上配置2～3組，相互切換使用。
2．5．5 水浴式天然氣加熱器
　　當(dāng)環(huán)境溫度較低，空溫式氣化器出口氣態(tài)天然氣溫度低于5℃時，在空溫式氣化器后串聯(lián)水浴式天然氣加熱器，對氣化后的天然氣進(jìn)行加熱[5、6]。加熱器的加熱能力按高峰小時用氣量的1．3～1．5倍確定。
2．5．6 安全放散氣體(EAG)加熱器
　　LNG是以甲烷為主的液態(tài)混合物，常壓下的沸點(diǎn)溫度為-161．5℃，常壓下儲存溫度為-162．3℃，密度約430 kg/m3。當(dāng)LNG氣化為氣態(tài)天然氣時，其臨界浮力溫度為-107℃。當(dāng)氣態(tài)天然氣溫度高于-107℃時，氣態(tài)天然氣比空氣輕，將從泄漏處上升飄走。當(dāng)氣態(tài)天然氣溫度低于-107℃時，氣態(tài)天然氣比空氣重，低溫氣態(tài)天然氣會向下積聚，與空氣形成可燃性物。為了防止安全閥放空的低溫氣態(tài)天然氣向下積聚形成性混合物，設(shè)置1臺空溫式安全放散氣體加熱器，放散氣體先通過該加熱器加熱，使其密度小于空氣，然后再引入高空放散。
　　EAG空溫式加熱器設(shè)備能力按60m3儲罐的安全放散量進(jìn)行計(jì)算。經(jīng)計(jì)算，60m3儲罐的安全放散量為300m3/h，設(shè)計(jì)中選擇氣化量為300m3/h的空溫式加熱器1臺。進(jìn)加熱器氣體溫度取-145℃，出加熱器氣體溫度取-15℃。
　　2．6 調(diào)壓、計(jì)量與加臭裝置
　　根據(jù)LNG氣化站的規(guī)模選擇調(diào)壓裝置。通常設(shè)置2路調(diào)壓裝置，調(diào)壓器選用帶指揮器、超壓切斷的自力式調(diào)壓器。
　　計(jì)量采用渦輪流量計(jì)。加臭劑采用*，加臭以隔膜式計(jì)量泵為動力，根據(jù)流量信號將加臭劑注入燃?xì)夤艿乐小?/span>

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