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点供LNG气化站的设计和选址要求
- 2020-01-16-

目前,我国还没有专门的液化天然气设计标准。在液化天然气气化站设计中,常用的设计规范有:《城市燃气设计规范》(GB 50028-2006)、《建筑设计防火规范》(GB 50016-2006)、《石油天然气工程设计防火规范》(GB 50183-2004)、《生产标准》,液化天然气的储存和处理(nfpa-59a)。其中,GB 50183-2004《石油天然气工程设计防火规范》是中国石油参照和应用美国nfpa-59a标准起草的,许多内容和数据均来自nfpa-59a标准。由于nf-pa-59a消防标准要求较高,工程造价较高,目前在我国难以实施。目前,我国液化天然气气化站的设计基本参照GB 50028-93《城市燃气设计规范》(2002年版),实践证明是安全可行的。

2、LNG气化站的选址及总图布置

① LNG气化站选址

气化站的位置与其安全性有着密切的关系,因此气化站应布置在交通方便且远离人员密集的地方,与周围的建构筑物防火间距必须符合《城镇燃气设计规范》GB 50028—2006的规定,而且要考虑容易接入城镇的天然气管网,为远期发展预留足够的空间。

② LNG气化站总图布置

合理布置气化站内的建构筑物、工艺设施,可使整个气化站安全、经济、美观。站区总平面应分区布置,即分为生产区(包括卸车、储存、气化、调压等工艺区)和辅助区,生产区布置在站区全年最小频率风向的上风侧或上侧风侧,站内建构筑物的防火间距必须符合《城镇燃气设计规范》GB 50028—2006的规定。

3、LNG气化站卸车工艺

LNG通过公路 槽车或罐式集装箱车从LNG液化工厂运抵用气城市LNG气化站,利用槽车上的空温式升压 气化器对槽车储罐进行升压(或通过站内设置的卸车增压气化器对罐式集装箱车进行升压),使槽车与LNG储罐之间形成一定的压差,利用此压差将槽车中的LNG卸入气化站储罐内。卸车结束时,通过卸车台气相管道回收槽车中的气相天然气。

卸车时,为防止LNG储罐内压力升高而影响卸车速度,当槽车中的LNG温度低于储罐中LNG的温度时,采用上进液方式。槽车中的低温LNG通过储罐上进液管喷嘴以喷淋状态进入储罐,将部分气体冷却为液体而降低罐内压力,使卸车得以顺利进行。若槽车中的LNG温度高于储罐中LNG的温度时,采用下进液方式,高温LNG由下进液口进入储罐,与罐内低温LNG混合而降温,避免高温LNG由上进液口进入罐内蒸发而升高罐内压力导致卸车困难。实际操作中,由于目前LNG气源地距用气城市较远,长途运输到达用气城市时,槽车内的LNG温度通常高于气化站储罐中LNG的温度,只能采用下进液方式。所以除首次充装LNG时采用上进液方式外,正常卸槽车时基本都采用下进液方式。

为防止卸车时 急冷产生较大的温差应力损坏管道或影响卸车速度,每次卸车前都应当用储罐中的LNG对卸车管道进行 预冷。同时应防止快速开启或关闭阀门使LNG的流速突然改变而产生 液击损坏管道。

4、LNG存储

储罐是LNG气化站的主要设备,直接影响 气化站的正常生产,也占有较大的造价比例。按结构形式可分为地下储罐、地上金属储罐和金属 预应力混凝土储罐。对于LNG储罐,现有真空粉末绝热型储罐、正压堆积绝热型储罐和高真空层绝热型储罐,中、小型气化站一般选用真空粉末绝热型 低温储罐。储罐分内、外两层,夹层填充珠光砂并抽真空,减小外界热量传入,保证罐内LNG日气化率低于0.3%

5、LNG的气化

气化装置是气化站向外界供气的主要装置,设计中我们通常采用 空温式气化器,其气化能力宜为用气城镇高峰小时计算流量的I.3~1.5倍,不少于2台,并且应有1台备用。当 环境温度较低时,空温式气化器出口天然气温度低于5℃时,应将出口天然气进行二次加热,以保证整个供气的正常运行。一般 天然气加热器采用水浴式加热器

6、BOG与EAG(安全放散气体)的处理

Bog主要来自液化天然气槽车回程气和每天0.3%的槽车天然气气化。目前常用的罐车容积为40m3,bog回收时间按30min计算,液化天然气卸车后罐车内气相压力约为0.55mpa。根据末端天然气压力不同,回收bog后罐车内压力也不同,一般可按0.2MPa计算。回收罐车回风所需bog加热器流量为280M3/h,bog加热器流量可加上液化天然气储罐的自然蒸发量计算。液化天然气储存温度为-163℃,即bog温度约为-163℃。为了保证设备的安全,应将bog加热到15℃。bog加热器的规格可根据流量和温度确定。回收的bog经调压、计量、加臭后直接进入管网。用户用气量不连续时,设置bog罐储存。

EAG主要在设备或管道超压时排放。当液化天然气气化为天然气时,当天然气比常温空气轻时,其临界温度为-110℃。为了防止EAG在释放过程中团聚,释放前必须将EAG加热到-110℃以上。在100m3的LNG储罐中,应选择500 m3/h的EAG加热器,当最高释放量时,出口温度不应低于-15℃。