1、<p>　　液化天然氣接收站保冷工藝的分析</p><p>　　[摘 要]本文從運(yùn)行能耗、應(yīng)急操作、最小外輸量幾個(gè)方面入手對(duì)液化天然氣接收站保冷工藝進(jìn)行對(duì)比分析，得出兩種工藝各有優(yōu)劣的結(jié)論，故應(yīng)針對(duì)具體情況選擇適合的保冷工藝，才能有效實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)運(yùn)行、節(jié)能降耗等目標(biāo)。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]保冷工藝 接收站 液化天然氣 </p><p>　　中圖分類

2、號(hào)：TE974 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）20-0033-01 </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　液化天然氣接收站作為遠(yuǎn)洋貿(mào)易的終端設(shè)施，接收從基本負(fù)荷型天然氣液化工廠船運(yùn)來(lái)的液化天然氣，并儲(chǔ)存、再氣化后供給用戶。由于液化天然氣常壓時(shí)溫度為-162～-158℃ ，所以整體工藝狀態(tài)為低溫運(yùn)行，間歇使用的液化天

3、然氣管線（如卸料管線、排凈管線等）也需要維持冷態(tài)，以保證必要時(shí)可以及時(shí)投入使用。其中，卸料管線由于其工況重要、管徑大、長(zhǎng)度長(zhǎng)等因素所需求的保冷量最大，其保冷工藝的選擇對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響較大 ，所以本文主要就兩種主要的不同卸料管線保冷工藝的特點(diǎn)進(jìn)行分析。 </p><p><b>　　1 保冷工藝概況 </b></p><p>　　液化天然氣接收站工藝1（圖1）：液化天然

4、氣經(jīng)儲(chǔ)罐內(nèi)潛液泵送出后分為兩條線，一條線直接去往下游（再冷凝器），另一條線去往卸料總管進(jìn)行保冷循環(huán)，循環(huán)后的大部分液化天然氣與第一條線匯合，一同去往下游 。 </p><p>　　液化天然氣接收站工藝2（圖2）：液化天然氣經(jīng)儲(chǔ)罐內(nèi)潛液泵送出后分為兩條線，一條線直接去往下游（再冷凝器），另一條線去往卸料總管進(jìn)行保冷循環(huán)，之后全部返回儲(chǔ)罐。 </p><p><b>　　2 保冷工藝

5、分析 </b></p><p>　　2.1 接收站運(yùn)行能耗 </p><p>　　通過(guò)圖l和圖2可以看出，液化天然氣接收站工藝1中用于保冷循環(huán)的液化天然氣供應(yīng)了一部分下游需求； </p><p>　　液化天然氣接收站工藝2中的保冷液化天然氣則完全返回儲(chǔ)罐，當(dāng)外輸需求相等時(shí)，在泵的負(fù)荷方面，工藝2要高于工藝1。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，正常外輸工況下，工藝2總是需要比

6、工藝1多啟用一臺(tái)泵。以某液化天然氣潛液泵為例，泵正常輸送時(shí)的流量為173 t/h，單臺(tái)功率約為225 kW，則外輸量相等時(shí)，工藝1可比工藝2節(jié)省耗電量： </p><p>　　225 kW×24 h/d=5400 kW？h/d </p><p>　　此外，工藝2中由于有大量液化天然氣返回儲(chǔ)罐，閃蒸量較大，同時(shí)對(duì)罐內(nèi)液化天然氣進(jìn)行攪動(dòng)，使蒸發(fā)率提高。所以在蒸發(fā)氣產(chǎn)生量方面，工藝2要

7、明顯多于工藝1，也就意味著工藝2中蒸發(fā)氣壓縮機(jī)需要在更高的負(fù)荷下運(yùn)行，來(lái)維持系統(tǒng)穩(wěn)定。通過(guò)實(shí)踐分析，在接收站規(guī)模及設(shè)備性能接近的前提下，若以工藝1的流程運(yùn)行時(shí)，蒸發(fā)氣壓縮機(jī)需要100%負(fù)荷運(yùn)行，那么如換做工藝2的流程，則至少需要150%負(fù)荷運(yùn)行（比如：兩臺(tái)運(yùn)行，每臺(tái)75%負(fù)荷）。以某天然氣壓縮機(jī)為例，泵正常輸送時(shí)的流量為180 t/h，功率約為700 kW，不同負(fù)荷下功率變化較小，則工藝1可比工藝2節(jié)省耗電量： </p>

8、<p>　　700 kW×24 h/d=16800 kW？h/d </p><p>　　綜上所述，在運(yùn)行能耗方面，工藝1更為節(jié)能，但節(jié)能程度還要取決于卸料管線長(zhǎng)度等因素。對(duì)于工藝2來(lái)說(shuō)，卸料管線越長(zhǎng)，保冷循環(huán)量加大，保冷量需求越大，返回儲(chǔ)罐時(shí)閃蒸量越大，BOG壓縮機(jī)的負(fù)荷也就越大；而對(duì)于工藝1來(lái)說(shuō)，該因素對(duì)液化天然氣產(chǎn)生量的影響不會(huì)很明顯。 </p><p><b

9、>　　2.2 應(yīng)急操作 </b></p><p>　　當(dāng)有運(yùn)行設(shè)備跳車或發(fā)生某些事故時(shí)，進(jìn)行工藝調(diào)整的速度和實(shí)效性最為重要，迅速且有效的操作可將損失降到最低。下面就兩種保冷工藝，分析液化天然氣接收站內(nèi)部分常見(jiàn)設(shè)備跳車時(shí)應(yīng)急預(yù)案的差異。 </p><p>　　2.2.1 低壓泵跳車 </p><p>　　在工藝1情況下，當(dāng)發(fā)生低壓泵跳車時(shí)，需要針對(duì)具

10、體的運(yùn)行工況來(lái)確定相關(guān)操作，操作量相對(duì)大一些，恢復(fù)速度也慢一些，若操作不當(dāng)易導(dǎo)致外輸量降低或低壓泵過(guò)載。 </p><p>　　在工藝2情況下，由于卸料管線保冷循環(huán)不參與供應(yīng)下游，當(dāng)發(fā)生低壓泵跳車時(shí)，迅速關(guān)閉保冷循環(huán)可將原用于保冷的液化天然氣補(bǔ)充給下游，大大減弱低壓系統(tǒng)的波動(dòng)，并且短時(shí)間暫停保冷循環(huán)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)影響不大，操作量少，有效減少了恢復(fù)所需的時(shí)間。 </p><p>　　2.2.2

11、蒸發(fā)氣壓縮機(jī)跳車 </p><p>　　同樣是為了給低壓系統(tǒng)增壓，工藝1由單個(gè)控制點(diǎn)調(diào)節(jié)雖然操作量少，但收效較慢；相比之下工藝2由兩個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)，只要調(diào)節(jié)得當(dāng)，收效必然快于工藝1。 </p><p>　　2.2.3 高壓泵跳車 </p><p>　　在兩種工藝條件下，高壓泵發(fā)生跳車的應(yīng)急操作難度都比較大，因?yàn)榈蛪合到y(tǒng)壓力的飄升極易使再冷凝器系統(tǒng)失控，發(fā)生超壓或超

12、高液位的SIS聯(lián)鎖，其余運(yùn)行的高壓泵存在過(guò)載的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)低壓泵也面臨著由于流量迅速下降導(dǎo)致跳車的可能性。 </p><p>　　兩者操作的區(qū)別在于對(duì)卸料管線保冷循環(huán)的處理，工藝1是關(guān)小，工藝2是開(kāi)大，開(kāi)大保冷循環(huán)意味著釋放低壓系統(tǒng)的壓力，可以緩解由于壓力過(guò)高而使泵的流量過(guò)快地下降，一定程度上降低了低壓泵由于流量過(guò)低跳車的可能性。 </p><p>　　綜上所述，在應(yīng)急操作方面，工藝2的優(yōu)勢(shì)

13、更大一些，雖然與工藝1在操作難度上基本持平，但對(duì)維持系統(tǒng)穩(wěn)定，盡快恢復(fù)原工況有更好的效果。 </p><p>　　2.3 最小外輸量 </p><p>　　當(dāng)前，國(guó)內(nèi)的能源結(jié)構(gòu)及需求特點(diǎn)決定了進(jìn)口液化天然氣在除冬季以外的時(shí)間需求量很小，在此期間液化天然氣接收站的主要功能為液化天然氣儲(chǔ)存，盡可能地降低液化天然氣的消耗。最小外輸量是維持液化天然氣接收站正常運(yùn)行的最低日氣化量，是體現(xiàn)液化天然氣接

14、收站節(jié)能水平的重要依據(jù)。 </p><p>　　最小外輸量的確定取決于多項(xiàng)指標(biāo)，最主要的一項(xiàng)是確保過(guò)量的液化天然氣可以被完全冷凝回收，保證系統(tǒng)壓力正常。站內(nèi)產(chǎn)生的液化天然氣量越多，液化天然氣壓縮機(jī)的負(fù)荷越大，再冷凝過(guò)程需要的LNG量也越多，對(duì)應(yīng)的最小外輸量就越大。 </p><p>　　綜上，在其他條件相同的前提下，使用工藝1對(duì)卸料管線進(jìn)行保冷比使用工藝2所產(chǎn)生的BOG量少，其對(duì)應(yīng)的最小外

15、輸量也較低，一般可以比工藝2少。那么，在節(jié)能降耗方面，毫無(wú)疑問(wèn)工藝1要優(yōu)于工藝2。 </p><p><b>　　3 結(jié)論 </b></p><p>　　綜上所述，可以將兩種工藝的優(yōu)劣歸結(jié)為以下幾點(diǎn)： </p><p>　　（1）在運(yùn)行能耗方面，工藝1占有一定優(yōu)勢(shì)，但優(yōu)勢(shì)的大小還要考慮卸料管線長(zhǎng)度等因素； </p><p&g

16、t;　　（2）在操控性能方面，工藝2占有一定優(yōu)勢(shì)，運(yùn)行更穩(wěn)定，； </p><p>　　（3）在應(yīng)急操作方面，工藝2稍占優(yōu)勢(shì)，具體情況還要考慮設(shè)備性能和運(yùn)行工況等因素； </p><p>　?。?）最小外輸量方面，工藝1優(yōu)于工藝2工藝，節(jié)能降耗效果明顯。 </p><p>　　由此可見(jiàn)，在液化天然氣接收站的保冷工藝中，很難說(shuō)哪種工藝有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，針對(duì)不同的站址、不同的