LNG氣化站工藝流程

LNG(液化氣)已成為目前無(wú)法使用管輸氣供氣城市的主要氣源或過(guò)渡氣源，也是許多使用管輸氣供氣城市的補充氣源或調峰氣源。LNG氣化站憑借其建設周期短以及能滿(mǎn)足用氣市場(chǎng)需求的優(yōu)越，已逐漸在我國東南沿海眾多經(jīng)濟發(fā)達、能源緊缺的中小城市建成，成為供氣設施或管輸氣到達前的過(guò)渡供氣設施。國內LNG供氣技術(shù)正處于發(fā)展和完善階段，本文擬以近年?yáng)|南沿海建設的部分LNG氣化站為例，對其工藝流程、設計與運行管理進(jìn)行探討。

LNG通過(guò)公路槽車(chē)或罐式集裝箱車(chē)從LNG液化工廠(chǎng)運抵用氣城市LNG氣化站，利用槽車(chē)上的空溫式升壓氣化器對槽車(chē)儲罐進(jìn)行升壓(或通過(guò)站內設置的卸車(chē)增壓氣化器對罐式集裝箱車(chē)進(jìn)行升壓)，使槽車(chē)與LNG儲罐之間形成的壓差，利用此壓差將槽車(chē)中的LNG卸入氣化站儲罐內。卸車(chē)結束時(shí)，通過(guò)卸車(chē)臺氣相管道回收槽車(chē)中的氣相氣。

卸車(chē)時(shí)，為防止LNG儲罐內壓力升高而影響卸車(chē)速度，當槽車(chē)中的LNG溫度低于儲罐中LNG的溫度時(shí)，采用上進(jìn)液方式。槽車(chē)中的低溫LNG通過(guò)儲罐上進(jìn)液管?chē)娮煲試娏軤顟B(tài)進(jìn)入儲罐，將部分氣體冷卻為液體而降低罐內壓力，使卸車(chē)得以順利進(jìn)行。若槽車(chē)中的LNG溫度高于儲罐中LNG的溫度時(shí)，采用下進(jìn)液方式，高溫LNG由下進(jìn)液口進(jìn)入儲罐，與罐內低溫LNG混合而降溫，避免高溫LNG由上進(jìn)液口進(jìn)入罐內蒸發(fā)而升高罐內壓力導致卸車(chē)困難。實(shí)際操作中，由于目前LNG氣源地距用氣城市較遠，長(cháng)途運輸到達用氣城市時(shí)，槽車(chē)內的LNG溫度通常高于氣化站儲罐中LNG的溫度，只能采用下進(jìn)液方式。所以除充裝LNG時(shí)采用上進(jìn)液方式外，正常卸槽車(chē)時(shí)基本都采用下進(jìn)液方式。為防止卸車(chē)時(shí)急冷產(chǎn)生較大的溫差應力損壞管道或影響卸車(chē)速度，每次卸車(chē)前都應當用儲罐中的LNG對卸車(chē)管道進(jìn)行預冷。同時(shí)應防止開(kāi)啟或關(guān)閉閥門(mén)使LNG的流速突然改變而產(chǎn)生液擊損壞管道?？繅毫ν苿?dòng)，LNG從儲罐流向空溫式氣化器，氣化為氣態(tài)氣后供應用戶(hù)。隨著(zhù)儲罐內LNG的流出，罐內壓力不斷降低，LNG出罐速度逐漸變慢直至停止。因此，正常供氣操作中不斷向儲罐補充氣體，將罐內壓力維持在范圍內，才能使LNG氣化過(guò)程持續下去。儲罐的增壓是利用自動(dòng)增壓調節閥和自增壓空溫式氣化器實(shí)現的。當儲罐內壓力低于自動(dòng)增壓閥的設定開(kāi)啟值時(shí)，自動(dòng)增壓閥打開(kāi)，儲罐內LNG靠液位差流入自增壓空溫式氣化器(自增壓空溫式氣化器的安裝高度應低于儲罐的較低液位)，在自增壓空溫式氣化器中LNG經(jīng)過(guò)與空氣換熱氣化成氣態(tài)氣，然后氣態(tài)氣流入儲罐內，將儲罐內壓力升至所需的工作壓力。

利用該壓力將儲罐內LNG送至空溫式氣化器氣化，然后對氣化后的氣進(jìn)行調壓(通常調至0.4MPa)、計量、加臭后，送入城市中壓輸配管網(wǎng)為用戶(hù)供氣。在夏季空溫式氣化器氣出口溫度可達15℃直接進(jìn)管網(wǎng)使用。在冬季或雨季，氣化器氣化效率降低，尤其是在寒冷的北方，冬季時(shí)氣化器出口氣的溫度(比環(huán)境溫度低約10℃)遠低于0℃而成為低溫氣。為防止低溫氣直接進(jìn)入城市中壓管網(wǎng)導致管道閥門(mén)等設施產(chǎn)生低溫脆裂，也為防止低溫氣密度大而產(chǎn)生過(guò)大的供銷(xiāo)差，氣化后的氣需再經(jīng)水浴式氣加熱器將其溫度升到10℃然后再送入城市輸配管網(wǎng)。

通常設置兩組以上空溫式氣化器組，相互切換使用。當一組使用時(shí)間過(guò)長(cháng)，氣化器結霜嚴重，導致氣化器氣化效率降低，出口溫度達不到要求時(shí)，人工(或自動(dòng)或定時(shí))切換到另一組使用，本組進(jìn)行自然化霜備用。

在自增壓過(guò)程中隨著(zhù)氣態(tài)氣的不斷流入，儲罐的壓力不斷升高，當壓力升高到自動(dòng)增壓調節閥的關(guān)閉壓力(比設定的開(kāi)啟壓力約高10%)時(shí)自動(dòng)增壓閥關(guān)閉，增壓過(guò)程結束。隨著(zhù)氣化過(guò)程的持續進(jìn)行，當儲罐內壓力又低于增壓閥設定的開(kāi)啟壓力時(shí)，自動(dòng)增壓閥打開(kāi)，開(kāi)始新一輪增壓。