液化天然气(LNG)主要是指从气田中开采出来的天然气,经过一定的脱重烃类、脱水以及脱硫等过程,再经过一定的液化、膨胀和压缩等等而得到的低温液体。在天然气的所有储运形式中,LNG形式比较独特,它具有以下三方面的优势:首先是能够回收边远地区的天然气,其次是能够实现远距离输送,最后是能够有效降低天然气的储存成本。LNG气化站的工艺系统非常复杂,内在地包含了气化加热系统,储存增压系统,回收加热系统,天然气计量出站系统等等。我们针对LNG气化站工艺系统进行了全面分析,给出了优化改进的方案,在该气化站的不断合理化和规范化过程中起到了一定的促进作用。
在将LNG运送至气化站过程中一般使用低温的LNG槽车,这种类型的槽车储罐可以通过增压汽化器来增压,使储罐压力不断升高。这样一来气化站储罐和槽车储罐之间的压力便会存在一定的差异,充分利用这种压差,经过卸车管道,使得LNG顺利压入站内低温储罐内。在此过程中工作压力也主要通过站内储罐借助该增压器来获得,具体过程是产生的压力将罐内LNG通过出液管道送入气化系统,在汽化环境中相变升温,假如汽化之后的温度过低,我们一般通过水浴加热方式将其温度进行提升,此时应当通过出站调压器将压力降低到标准值,再通过计量和加臭系统之后顺利进入城市然气管网系统。
再经出站调压器将压力降到指定值 ,通过计量和加臭系统后进入城市燃气管网系统。
在研究过程中,总结了多个LNG气化站的工程实例设计以及相关运行分析,专门对其运行过程中存在的一些问题进行了探讨,针对相关的工作原理和工艺系统给出了一些建设性意见。
在LNG气化器的气化作用下,液化天然气变为气体,然而在具体气化过程中,气体的温度和所处环境中的汽化器类型,换热效率以及温度等等各种因素有着非常紧密的联系。LNG气化加热系统所包含的部件非常多。典型的有低温截止阀,紧急切断阀以及安全放散管等等。不仅如此,汽化器的类型也非常的繁多。然而目前城市用户管输天然气作过程中一般选择空温式气化器。在此运输过程中,液化天然气之所以能够达到汽化目的,主要是归因于天然气通过自然对流换热方式吸收空气中的热量而形成的,这种汽化器不会对环境造成任何污染,耗能低,运输过程中能够节约经费,不仅如此,在后期的维护过程中也比较节能。
在BOG汇总过程中与LNG气化回收站的状态是一致的,一般来说都处在高压低温的状态中,但是天然气经过网管进行运输的过程中,不论是对温度还是压力都有一定的要求,所以在运送过程中一定要注意降压和加热处理,才能保证顺利进入输送过程,给客户带来更好的体验。在对城市气化站进行调查研究发现一般情况下晚间十点到第二天早上五点为不用器阶段,在这一阶段,输送管输送要求与BOG气体的压力保持一致,在这一计算过程中,涉及到了LNG低温储罐的蒸发率计算,才能保证BOG气体的温度压力值,通过这一现象我们可以充分说明就整个系统而言,BOG的储存罐似乎可有可无。所以我们经过讨论之后,认为应当将LNG气化站中的BOG存储罐设计取消。
常温放散系统以及低温放散系统共同组成了放散系统的两大部分。对于常温放散系统来说,主要由阻火器、安全阀、放散塔以及长温天然气管道组成。在此过程中放散过程可以大致分为以下几个流程:进入空温式气化器——进入水浴式加热器——计量调压——加臭撬内放空长压天然气有道放散总管部汇集——放散到空气中。在LNG气化站那放散出一定的低温天然气是我们所谓的低温放散系统。主要来源于以下几个系统: 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。整个过程中,应当首先利用EAC加热器升温至常温,再将阻火器进行接入,通过放散塔高点放散到空气中。在这一过程中,又内在地包含了LNG低温储罐安全放散系统,它的安全性比较高,因此我们又把它命名为安全放散系统。具体的工作流程为:将储罐内的压力升高至定值——打开低温储罐减压阀门。倘若在此过程中阀门没有自动打开,压力便会不断加大,直到报警系统报警人为发现后手动操作,假如手动操作仍然失败,安全阀门便会进行工作,从而达到降低储罐压力的目的,这样一来保障了储罐的安全运输。对于放单出来的气体处理的方式依然是在低温放散系统中进行。气化站内产生的一些天然气,假如没有经过处理直接放散到空气中,便会带来严重的环境污染,所以我们经过讨论之后决定,用水浴式加热器来代替EAC加热器。水浴加热器可以将低温天然气变成常温天然气,和一个小型锅炉装置进行燃烧放热, 此时水的热内便由天然气的内能进行转化。在此过程中有效地节约了资金投资,并且能够对能源进行进一步高效利用,达到了保护环境的目的,可以说是一举多得。
LNG汽化器又叫做LNG加热器是LNG气化站内最重要的汽化器类型。气化器所包含的类型非常多,按照用途来分可以包括供气型和增压型两种。增压型汽化器等同于增压器,与增压器的用途一致。供气型化器相对来说规模较大,高度达到了20米左右,气化量为 50～8000Nm3/h,大量的LNG在此过程中被气化,同时还能够保证长距离的输送。假如按照使用途径来分,可以包括供气型和增压型两种。按照热介质进行分类,包括了水浴式、土壤源氏和控温式三种。现如今在人们的生产生活中生活污水非常常见,经过调查发现,即使是在寒冷的冬季,生活污水的温度也高于8℃,所以我们认为对于水浴汽化器来说是将污水不断优化的最有效的途径。在天然气气化过程中可以充分利用生活污水的温度,提升热能使用率,使热能得到了进一步的利用,在长期用书过程中,即使是最寒冷的地方,也能够保证其温度大于0℃。因此我们认为在对气化器选型过程中,应当将污水的利用考虑在内,保障天然气的安全输送,同时提升废物利用率,这也是浴室汽化器的优势,并且与空气相比拥有更好的换热效果。在我们人类生产生活的环境中,生活污水存在非常普遍,为污水源气化器的进一步完善和发展提供了前提条件。
一般情况下储罐容积确定了LNG储罐的类型。对于储罐容积的大小来说,主要的决定因素有运输距离,运输方式以及气化站规模等等。经过实际调查研究发现,50～150m3压力储罐一般储存规模在1000m3以下;储存规模在 1000-3500m3的 LNG 气化站,通常采用子母罐形式;储存规模大于3500m3以上的LNG气化站,通常采取的形式为常压储罐。具体每一种储罐存储形式的优势和缺陷见表一。针对专门供应城市用气的LNG储罐来说,相对应的容积一般为高分供气月日量的三倍及以上。
LNG作为21世纪的一种新能源,在具体的使用过程中不会对环境带来任何污染,并且经济实惠,发展前景非常广阔。随着LNG气化站的不断完善和发展,相关的工艺,系统优化和设备选型显得尤为重要。只有保证主控设备的合理性,工艺系统的优化性才能使得LNG气化站发展越来越完美从而为企业带来更大的经济价值,促进人类社会的全面发展。
摘要：21世纪以来,随着我们国家工业化的不断发展,环境污染问题以及能源危机问题日益加重,使得人们在生产生活过程中不断重视对新能源的发展。液化天然气有着环保性高、经济性强的特性,成为新能源发展过程中的娇娇者。经过几年的不断完善和发展,建设了大量的LNG气化站。本研究针对该气化站的整个设备选型以及工艺系统进行全面了解的基础上,对其详细介绍,并且针对自身优化方案进行了探索。
关键词：新能源,经济环保,工艺系统,主设备选型
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