LNG接收站蒸發(fā)氣處理系統靜態(tài)設計計算模型

一個(gè)典型的LNG接收站包括7大組成部分：LNG卸船系統(含碼頭、靠泊等)，LNG儲罐，LNG氣化器、LNG罐內泵和外輸泵系統、蒸發(fā)氣處理系統，以下簡(jiǎn)稱(chēng)BOG、公用工程與控制系統、基礎設施等。其中，BOG系統是與LNG接收站各主要生產(chǎn)單元緊密相關(guān)的一個(gè)全廠(chǎng)性系統，直接影響到LNG接收站生產(chǎn)運營(yíng)的性、經(jīng)濟性與環(huán)境保護，因而成為L(cháng)NG接收站設計階段中考慮的關(guān)鍵問(wèn)題之一。與大型LNG液化工廠(chǎng)中主要考慮BOG提供燃料氣和LNG裝船工況下BOG直接通過(guò)火炬燃燒情況不同，LNG接收站設計中則應結合氣化外輸壓力、較小外輸流量等不同項目特點(diǎn)，按照如下優(yōu)先順序考慮BOG的回收、處理和利用：①返回LNG船補氣；②返回LNG儲罐；③再液化，與LNG一并外輸；①壓縮，與管道高壓氣一并外輸；⑤燃料氣利用(廠(chǎng)區內生活、空調、小型發(fā)電等自用)；⑥火炬燃燒或直接排空。

BOG處理系統通常由以下4部分組成：BOG收集管道系統、BOG回氣(至LNG運輸船)系統、BOG壓縮機和再冷凝器系統。

BOG收集管道系統包括儲罐BOG與其他含有LNG容器的管道連接、含有LNG的管道與設備的排氣管道連接、LNG槽車(chē)和小型LNG運輸船裝載置換氣體的管道連接等。BOG回氣(至LNG運輸船)系統有時(shí)還包括鼓風(fēng)機或增壓壓縮機等設備。

BOG壓縮機主要用于再冷凝工藝，即將LNG接收站內產(chǎn)生的BOG壓縮后送至再冷凝器冷卻為L(cháng)NG一并外輸。BOG壓縮機采用低溫往復式壓縮機或離心式壓縮機，可通過(guò)逐級調節來(lái)實(shí)現流量控制，其流量開(kāi)度由LNG儲罐的壓力來(lái)調節，但較大流量受再冷凝器的能力限制。在自動(dòng)操作模式下，LNG儲罐壓力由絕壓控制器來(lái)控制，該控制器可根據LNG儲罐操作壓力自動(dòng)選擇壓縮機的運行負荷等級。在手動(dòng)操作模式下，由操作人員根據LNG儲罐的操作壓力確定壓縮機的運行負荷等級。

再冷凝器主要有3個(gè)功能：①冷凝BOG；②作為L(cháng)NG高壓輸送泵的入口緩沖容器；③再冷凝器內部的液位高度可滿(mǎn)足LNG高壓泵入口的氣蝕余量CNPSH)值的要求。再冷凝器由上下兩部分組成：上部為進(jìn)料塔，蒸發(fā)氣和LNG從再冷凝器的頂部進(jìn)料后，在進(jìn)料塔中換熱，BOG被冷凝液化；下部可作為L(cháng)NG高壓輸送泵的緩沖罐。再冷凝器設有流量比例控制系統，根據蒸發(fā)氣的流量來(lái)控制進(jìn)入再冷凝器的LNG流量，以進(jìn)入高壓輸送泵的LNG處于過(guò)冷狀態(tài)，同時(shí)LNG高壓輸送泵不會(huì )產(chǎn)生氣蝕現象。

LNG接收站中BOG的產(chǎn)生主要來(lái)源于以下7個(gè)方面：①LNG儲罐、設備及循環(huán)管線(xiàn)的外界熱量輸入導致的LNG蒸發(fā)氣化；②較大卸船(裝載)流速下的空間置換(LNG船、槽車(chē)與槽船等)；③卸船時(shí)LNG注入LNG儲罐導致的閃蒸；①泵循環(huán)產(chǎn)生的熱量輸入；⑤大氣壓力變化導致的相平衡變化；⑥BOG減溫器中LNG的蒸發(fā)氣化；⑦LNG儲罐內的“翻滾(Roll-over)"；。

由于大氣壓力的突然變化，尤其是當LNG儲罐內的操作壓力較高甚至接近較大操作壓力時(shí)，外界大氣壓如果突然降低將會(huì )引起LNG儲罐內氣相空間的膨脹和液相空間的過(guò)熱蒸發(fā)。反之則有可能導致LNG儲罐內出現類(lèi)真空狀態(tài)。