楊立超(廣州機械設計研究所,江蘇 南京 510000)

關于LNG氣化站工藝系統(tǒng)和主設備選型優(yōu)化方案的探討

楊立超(廣州機械設計研究所,江蘇 南京 510000)

隨著人類不斷進行工業(yè)化發(fā)展，讓能源危機和環(huán)境污染問題逐漸加劇。這也促進了人們對新能源的發(fā)展。而液化天然氣因為自身具有經(jīng)濟環(huán)保特性，而且在地球當中的儲備量高等諸多特點，在人們生活中得到廣泛使用，也在我國得到了大力發(fā)展，并建設了大量的LNG氣化站。本文對LNG氣化站的工藝系統(tǒng)以及設備選型進行詳細介紹，并對其自身優(yōu)化方案進行探討。

新能源；經(jīng)濟環(huán)保；工藝系統(tǒng)；主設備選型；

我國所使用的天然氣都是經(jīng)過開采而來，經(jīng)過脫硫，脫水等一系列工藝后，在進行相關技術(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中的其中一種儲存形式，相對于天然氣而言，液化天然氣的運輸成本較低且方便，而且更容易儲存。對LNG氣化站進行工藝系統(tǒng)的研究，可以讓改進方案更加優(yōu)化，幫助主設備在選型工作中進行數(shù)據(jù)參考，也可以讓LNG氣化站的建設工作更加合理化，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LNG氣化器的作用來實現(xiàn)的，但是根據(jù)以往經(jīng)驗來看，氣體的溫度總是受當?shù)販囟?，氣化器類型和換熱效率等因素的影響。LNG氣化加熱系統(tǒng)比較復雜，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為自身限制，沒有得到廣泛應用，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)在建設新的LNG氣化站時，盡量將空溫式氣化器放棄，改用水浴式加熱器，這樣會減少一定的經(jīng)濟投資，還能實現(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

因為LNG氣化回收站對于BOG氣體的來源各不一，單是在BOG匯總的過程中狀態(tài)是一致的，都處于高壓低溫狀態(tài)，但是在利用網(wǎng)管進行天然氣傳輸過程中，對壓力溫度都有一定要求，所以想要讓BOG氣體實現(xiàn)運送，需要進行降壓加熱處理，才能進入輸送，供用戶使用。而在各個城市的氣化站一般在22: 00到5:00為不用器階段，這個階段中的BOG氣體的壓力正好符合輸送管的輸送要求，但要通過LNG低溫儲罐的蒸發(fā)率進行仔細計算，才能確保定現(xiàn)實中BOG氣體的溫度壓力值，這條數(shù)據(jù)也顯示出了一個問題，就是BOG的儲存罐在整個系統(tǒng)中的意義不大。因此，建議LNG氣化站可將BOG儲存罐的設計取消，直接將BOG輸送進管網(wǎng)，節(jié)省投資沒實現(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低溫儲存安全放散系統(tǒng)，由于此系統(tǒng)在設計時體現(xiàn)出了較大的安全嚴禁特性，又被成為安全放散系統(tǒng)，在工作過程中當儲存罐中的壓力升高時，減壓閥門會自動打開若閥門沒有打開，則需要人工進行操作，如果人工操作失敗，到一定數(shù)值以后，安全閥門也會自動進行起跳，保證儲存罐的安全進行，并且放散出來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造成大量能源浪費和空氣污染，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 主設備選型

2.1 氣化器選型

對于氣化器的類型來說，可以分為很多種按照用途來說，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。

對于當今人類生活來說，存在很多生活污水，但即使在冬天，生活污水也不會比8°更低，因此對于應用廣泛的水浴氣化器來說，利用污水實現(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，也實現(xiàn)了熱能的高效利用，在寒冷的北方也能保證其傳輸過程中溫度不低于0攝氏度。所以說在氣化器選型中，可以通過利用污水來實現(xiàn)天然氣的氣化，確保天然氣更好的進行輸送。

2.2 儲罐選型

一般來說，儲罐的選型要根據(jù)容積來確定，而天然氣的運輸，LNG氣化站的規(guī)模等因素決定著儲罐容積的大小，根據(jù)實際經(jīng)驗來看規(guī)模在1000立方米以下的氣化站，儲罐容積一般設定在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罐，規(guī)模在3500m3以上的氣化站，一般采用常壓儲罐。但在城市實際的氣化站建造過程中，還要考慮到很多實際因素的影響，比如說居民用氣的不規(guī)則性，天然氣管道出現(xiàn)問題等等，在儲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)濟造價，實現(xiàn)設備合理性運用。

3 結(jié)語

LNG最為一種新能源，在使用過程中綠色無污染，而且經(jīng)濟實惠，具有廣闊的發(fā)展前景，隨著越來越多LNG氣化站被建立起來，其工藝系統(tǒng)優(yōu)化和設備選型起到了越來越重要的作用。只有讓主控設備的選型更加合理，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，同時提高相關企業(yè)的經(jīng)濟效益，為人類社會和諧發(fā)展最初更大貢獻。

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

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

[3]張義祥.無人值守變電所微機監(jiān)控保護系統(tǒng)與主設備選型的研討[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,1994,(01):30-31.