LNG技术液化天然气气化站.pptx
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1、2023/3/1811 气化站工艺流程气化站工艺流程 广汇广汇LNG采用罐式集装箱贮存,通过公路运至贮存气化站,在采用罐式集装箱贮存,通过公路运至贮存气化站,在卸气台通过集装箱自带的增压器对集装箱贮槽增压,利用卸气台通过集装箱自带的增压器对集装箱贮槽增压,利用压差压差将将LNG送至贮存气化站低温送至贮存气化站低温LNG贮槽。非工作条件下,贮槽内贮槽。非工作条件下,贮槽内LNG贮存的温贮存的温度为度为-162,压力为常压;工作条件下,贮槽增压器将贮槽内的,压力为常压;工作条件下,贮槽增压器将贮槽内的LNG增压到增压到0.35MPa。增压后的低温。增压后的低温LNG自流进入主空温式气化器,自流进入
2、主空温式气化器,与空气换热后转化为气态与空气换热后转化为气态NG并升高温度,出口温度比环境温度低并升高温度,出口温度比环境温度低-10,压力在,压力在0.35Mpa;当空温式气化器出口的天然气温度达不到;当空温式气化器出口的天然气温度达不到5 以上时,通过水浴式加热器升温。最后经加臭、计量后进入输配以上时,通过水浴式加热器升温。最后经加臭、计量后进入输配管网送入各类用户。流程可见下图:管网送入各类用户。流程可见下图:第1页/共60页2023/3/182气化站工艺流程第2页/共60页2023/3/183第3页/共60页2023/3/184(1)卸车工艺)卸车工艺 采用槽车自增压方式。集装箱贮槽中
3、的、采用槽车自增压方式。集装箱贮槽中的、LNG在常压、在常压、-162条件下,利用自带的增压器给集装箱贮条件下,利用自带的增压器给集装箱贮槽增压至槽增压至0.6MPa,利用压差将,利用压差将LNG通过液相管线送入通过液相管线送入气化站低温贮槽。另外,卸车进行末段集装箱贮槽的低气化站低温贮槽。另外,卸车进行末段集装箱贮槽的低温温NG气体,利用气体,利用BOG气相管线进行回收。卸车工艺管气相管线进行回收。卸车工艺管线包括液相管线。气相管线、气液连通管线、安全泄压线包括液相管线。气相管线、气液连通管线、安全泄压管线、氮气吹扫管线以及若干低温阀门。管线、氮气吹扫管线以及若干低温阀门。第4页/共60页2
4、023/3/185(2)贮存增压工艺)贮存增压工艺 在在LNG气化供应工作流程中,需要经过从贮槽中气化供应工作流程中,需要经过从贮槽中增压流出、气化、加臭等程序,最后进入供气管网。而增压流出、气化、加臭等程序,最后进入供气管网。而LNG贮槽贮存参数为常压、贮槽贮存参数为常压、-162 ,所以在运行时需,所以在运行时需要对要对LNG贮槽进行增压,以维持其贮槽进行增压,以维持其0.350.40MPa的的压力,保证压力,保证LNG的输出量。的输出量。中小型中小型LNG贮存气化站常用的增压方式通常有两种,贮存气化站常用的增压方式通常有两种,一种是一种是增压气化器结合自力式增压调节阀方式增压气化器结合自
5、力式增压调节阀方式;一种是;一种是增压气化器结合气动式增压调节阀方式增压气化器结合气动式增压调节阀方式。选用增压气化。选用增压气化器结合气动式增压调节阀方式。该增压系统由贮槽增压器结合气动式增压调节阀方式。该增压系统由贮槽增压器(空温式气化器)及若干控制阀门组成。工艺流程图器(空温式气化器)及若干控制阀门组成。工艺流程图如下图。如下图。第5页/共60页2023/3/186第6页/共60页2023/3/187当当LNG贮贮槽槽压压力力低低于于升升压压调调节节阀阀设设定定开开启启压压力力时时调调节节阀阀开开启启,LNG进进入入空空温温式式气气化化器器,气气化化为为NG后后通通过过贮贮槽槽顶顶部部的
6、的气气相相管管进进入入罐罐内内,贮贮槽槽压压力力上上升升;当当LNG贮贮槽槽压压力力高高于于设设定定压压力力时时,调调节节阀阀关关闭闭,空空温温气气化化器器停停止止气气化化,随随着着罐罐内内LNG的的排排出出,贮贮槽槽压压力力下下降降。通通过过调调节节阀阀的的开开启启和和关关闭闭从从而而将将LNG贮贮槽槽压压力力维维持持在在设设定定压压力范围内。力范围内。第7页/共60页2023/3/188(3)气化加热工艺)气化加热工艺 采用空温式和水浴式相结合的串联流程,夏季采用空温式和水浴式相结合的串联流程,夏季使用自然能源,冬季用热水,利用水浴式加热器进行增使用自然能源,冬季用热水,利用水浴式加热器进
7、行增热,可满足站内的生产需要。热,可满足站内的生产需要。空温式气化器分为强制通风和自然通风两种,空温式气化器分为强制通风和自然通风两种,设计采用自然通风空温式气化器。自然通风式气化器需设计采用自然通风空温式气化器。自然通风式气化器需要定期除霜、定期切换。在两组空温气化器的入口处均要定期除霜、定期切换。在两组空温气化器的入口处均设有气动切断阀,正常工作时两组空温气化器通过气动设有气动切断阀,正常工作时两组空温气化器通过气动切断阀在控制台处的定时器进行切换,切换周期为切断阀在控制台处的定时器进行切换,切换周期为6小小时时/次、当出口温度低于次、当出口温度低于0时,低温报警并连锁切换空时,低温报警并
8、连锁切换空温气化器。温气化器。第8页/共60页2023/3/189 水浴式加热器根据热源不同,可分为热水加热水浴式加热器根据热源不同,可分为热水加热式、燃烧加热式、电加热式等等。设计采用热水加热式,式、燃烧加热式、电加热式等等。设计采用热水加热式,利用热水炉生产的热水与低温利用热水炉生产的热水与低温NG换热。水浴加热器换热。水浴加热器1台。冬季台。冬季NG出口温度低于出口温度低于0 时,低温报警并手动启时,低温报警并手动启动水浴加热器。动水浴加热器。第9页/共60页2023/3/1810(4)BOG处理工艺处理工艺由于吸热或压力变化造成由于吸热或压力变化造成 LNG的一部分蒸发为气体的一部分蒸
9、发为气体(Boil off Gas),本工程中),本工程中BOG气体包括:气体包括:LNG贮槽吸收外界热量产生的蒸发气体。贮槽吸收外界热量产生的蒸发气体。LNG卸车时贮槽由于压力、气相容积变化产生的蒸发卸车时贮槽由于压力、气相容积变化产生的蒸发气体。气体。受入贮槽内的受入贮槽内的LNG与原贮槽内温度较高的与原贮槽内温度较高的LNG接触产接触产生的蒸发气体。生的蒸发气体。卸车时受入贮槽内气相容积相对减少产生的蒸发气体。卸车时受入贮槽内气相容积相对减少产生的蒸发气体。受入贮槽内压力较高时进行减压操作产生的气体。受入贮槽内压力较高时进行减压操作产生的气体。集装箱式贮槽内的残余气体集装箱式贮槽内的残余
10、气体。第10页/共60页2023/3/1811 设计采取槽车自压回收方式回收BOG。回收的BOG的处理采用缓冲输出的方式,排出的BOG气体为高压低温状态,且流量不稳定。因此需设置BOG加热器及缓冲调压输出系统并入用气管网,冬季可经过调压后去热水炉(供应水浴加热器)。第11页/共60页2023/3/1812(5)安全泄放工艺)安全泄放工艺 天然气为易燃易爆物质,在温度低于天然气为易燃易爆物质,在温度低于-120 左右左右时,天然气密度重于空气,一旦泄漏将在地面聚集,不时,天然气密度重于空气,一旦泄漏将在地面聚集,不易挥发;而常温时,天然气密度远小于空气密度,易扩易挥发;而常温时,天然气密度远小于
11、空气密度,易扩散。根据其特性,按照规范要求必须进行安全排放,设散。根据其特性,按照规范要求必须进行安全排放,设计计采用集中排放采用集中排放的方式。安全泄放工艺系统由的方式。安全泄放工艺系统由安全阀、安全阀、爆破片、爆破片、EAG加热器、放散塔组成。加热器、放散塔组成。设置设置EAG加热器,对放空的低温加热器,对放空的低温NG进行集中加热进行集中加热后,经阻火器后通过后,经阻火器后通过25m高的放散塔高点排放,高的放散塔高点排放,EAG加加热器采用热器采用500Nm3/h空温式加热器。常温放散空温式加热器。常温放散NG直接直接经经阻火器阻火器后排入放散塔。后排入放散塔。阻火器内装耐高温陶瓷环,安
12、阻火器内装耐高温陶瓷环,安装在放空总管路上。装在放空总管路上。第12页/共60页2023/3/1813 为了提高为了提高LNG贮槽的安全性能,贮槽的安全性能,采用降压装置、压采用降压装置、压力报警手动放空、安全阀(力报警手动放空、安全阀(并联安装爆破片并联安装爆破片)起跳)起跳三层保三层保护措施护措施。安全阀设定压力为贮槽的设定压力。安全阀设定压力为贮槽的设定压力0.78Mpa。缓冲罐上设置安全阀及爆破片缓冲罐上设置安全阀及爆破片,安全阀设定压力为储,安全阀设定压力为储罐设计压力。罐设计压力。在一些可能会形成密闭的管道上,设置手动放空加在一些可能会形成密闭的管道上,设置手动放空加安全阀的双重措
13、施。管道设计压力为安全阀的双重措施。管道设计压力为1.0Mpa。爆破片爆破片因爆炸而引起的瞬间超压的安全防护装置。因爆炸而引起的瞬间超压的安全防护装置。第13页/共60页2023/3/1814(6)计量加臭工艺)计量加臭工艺 主气化器及缓冲罐气体进入计量段,计量完成后经过主气化器及缓冲罐气体进入计量段,计量完成后经过加臭处理,输入用气管网。加臭处理,输入用气管网。计量采用气体涡轮流量计,计量精度计量采用气体涡轮流量计,计量精度1.5级。量程比级。量程比大于大于1:16,可满足最小流量和最大流量时的计量精度要,可满足最小流量和最大流量时的计量精度要求。流量计表头为机械的宇轮显示,不丢失计量数据。
14、流求。流量计表头为机械的宇轮显示,不丢失计量数据。流量计配备体积修正仪,自动将工况流量转换成标准流量,量计配备体积修正仪,自动将工况流量转换成标准流量,并自动进行温度、压力和压缩系数的修正补偿。可存储一并自动进行温度、压力和压缩系数的修正补偿。可存储一年或更长时间内的数据,对流量实现自动管理和监控功能。年或更长时间内的数据,对流量实现自动管理和监控功能。流量计设旁路,在流量计校验或检修时可不中断供气。流量计设旁路,在流量计校验或检修时可不中断供气。第14页/共60页2023/3/1815 加加臭臭设设备备为为撬撬装装一一体体设设备备。根根据据流流量量计计或或流流量量计计积积算算仪仪传传来来的的
15、流流量量信信号号按按比比例例地地加加注注臭臭剂剂,也也可可在在按按固固定定的的剂剂量量加加注注臭臭剂剂,臭臭剂剂为为四四氢氢塞塞吩吩。具具有有运运行行状状态态显显示示,定时报表打印等功能,运行参数可设定。定时报表打印等功能,运行参数可设定。第15页/共60页2023/3/18162气化站布置气化站布置气化站可分为两大区域:生产区及辅助生产区。气化站可分为两大区域:生产区及辅助生产区。生产区:生产区:主要有主要有LNG储罐、空浴式气化器、水浴式加热储罐、空浴式气化器、水浴式加热器、缓冲罐、加臭装置等生产设备,也包括卸车台及槽器、缓冲罐、加臭装置等生产设备,也包括卸车台及槽车回转场地。车回转场地。
16、辅助生产区:辅助生产区:包括控制室、变配电室、柴油发电机房、包括控制室、变配电室、柴油发电机房、消防泵房、消防水池和氮气棚等。消防泵房、消防水池和氮气棚等。根据设计规范要求,生产区与辅助生产区用实体围根据设计规范要求,生产区与辅助生产区用实体围墙分开。站区对外开有墙分开。站区对外开有23个大门,生产区只允许个大门,生产区只允许LNG槽车进出,不允许无关人员出入,不卸车时生产区大槽车进出,不允许无关人员出入,不卸车时生产区大 门门关闭。气化站的操作人员进入站内从辅助生产区的大门关闭。气化站的操作人员进入站内从辅助生产区的大门进出,做到人货分流。生产操作人员进入生产区主辅助进出,做到人货分流。生产
17、操作人员进入生产区主辅助生产区与生产区之间的隔墙便门进出,非操作人员不得生产区与生产区之间的隔墙便门进出,非操作人员不得进入生产区。进入生产区。第16页/共60页2023/3/18173 LNG气化站主要设备气化站主要设备(1)LNG储罐储罐 设计确定贮槽采用设计确定贮槽采用50m3地上式金属单罐,其结构形地上式金属单罐,其结构形式为真空粉末绝热、立式圆筒形双层壁结构,采用四支腿支式为真空粉末绝热、立式圆筒形双层壁结构,采用四支腿支撑方式。撑方式。内槽采用耐低温的奥氏体不锈钢内槽采用耐低温的奥氏体不锈钢0Cr18Ni9-GB4237制成。材料将按制成。材料将按压力容器安全技术监察规程压力容器安
18、全技术监察规程,GB150和产品图样规定:制造时应有焊接工艺评定及做焊接试板力和产品图样规定:制造时应有焊接工艺评定及做焊接试板力学性能检验,同时还将经受真空检漏,包括氦质谱真空检漏学性能检验,同时还将经受真空检漏,包括氦质谱真空检漏考核,以符合真空绝热要求。考核,以符合真空绝热要求。第17页/共60页2023/3/1818外槽采用压力容器用钢板外槽采用压力容器用钢板16MnRGB6654制成。外制成。外槽是为了满足夹层真空粉末绝热要求而设计的保护壳。槽是为了满足夹层真空粉末绝热要求而设计的保护壳。外槽属于真空外压容器,对外槽的检验除经受外槽属于真空外压容器,对外槽的检验除经受0.115MPa
19、内压气密检查外,还应进行真空检查,包内压气密检查外,还应进行真空检查,包括氦质谱真空检漏考核,以符合真空绝热要求。外槽上括氦质谱真空检漏考核,以符合真空绝热要求。外槽上方安装有外槽安全泄放口,以保证外槽安全。方安装有外槽安全泄放口,以保证外槽安全。内外槽间安装有内外槽的固定装置,固定装置将满足生内外槽间安装有内外槽的固定装置,固定装置将满足生产、运输、使用过程强度、稳定性需要及绝热保冷需要。产、运输、使用过程强度、稳定性需要及绝热保冷需要。夹层内填装优质专用珠光砂保冷材料用于保冷,同时夹夹层内填装优质专用珠光砂保冷材料用于保冷,同时夹层内还设置抽真空管道。层内还设置抽真空管道。第18页/共60
20、页2023/3/1819工作介质:工作介质:LNG操作温度:操作温度:-145最高工作压力:最高工作压力:0.6MPa(表压)十液位静压表压)十液位静压充装系数:充装系数:0.95内罐材料:内罐材料:OCr18Ni9外罐材料:外罐材料:16MnR支腿材料:支腿材料:16MnR绝热材料:真空粉末绝热绝热材料:真空粉末绝热夹层抽真空,其封结真空度不低于夹层抽真空,其封结真空度不低于4Pa第19页/共60页2023/3/1820(2 2)空浴式气化器)空浴式气化器 空温式气化(加热)器的导热管是将散热片和管材挤压成型的,导热管的横截面为星形翅片。气化器的材质必须是耐低温(-162)的,目前国内常用的
21、材料为铝合金(LF21),其结构型式为一般为立式长方体。本工程空温气化(加热)器包括有 LNG主气化器、贮槽增压器、BOG加热器、EAG加热器。第20页/共60页2023/3/1821(3)水浴式加热器)水浴式加热器 水浴式加热器根据热源不同,可分为热水式、蒸汽加热式、水浴式加热器根据热源不同,可分为热水式、蒸汽加热式、电加热式等。设计采用热水式,由电加热式等。设计采用热水式,由1台热水护供应热源。其结构为台热水护供应热源。其结构为将导热盘管放入热水槽中,导热管中的低温将导热盘管放入热水槽中,导热管中的低温NG与热水进行热交换,与热水进行热交换,成为常温成为常温NG。导热盘管采用不锈钢(。导热
22、盘管采用不锈钢(0Cr18Ni9),筒体采用碳),筒体采用碳钢,立钢,立(卧卧)式圆筒形。式圆筒形。主加温管路主要工艺参数如下:主加温管路主要工艺参数如下:设计进口温度运行进口温度:设计进口温度运行进口温度:-196 -162设计出口温度运行出口温度:设计出口温度运行出口温度:-2050 5 15 设计压力:设计压力:1.0Mpa 运行压力:运行压力:0.4Mpa 第21页/共60页2023/3/1822(4)缓冲罐)缓冲罐 设置缓冲罐的主要目的是为了缓冲经过加温后的设置缓冲罐的主要目的是为了缓冲经过加温后的BOG气体,稳定出站天然气压力。设计选用气体,稳定出站天然气压力。设计选用 1台台 2
23、00m3高压贮槽,主要工艺参数如下:高压贮槽,主要工艺参数如下:设计温度:设计温度:-20 50设计压力:设计压力:1.0MPa运行压力:运行压力:0.4MPa设计水容积:设计水容积:200m3材质:材质:Q235A 第22页/共60页2023/3/1823(5)加臭装置)加臭装置 设计采用沈阳贝尔生产的燃气加臭装置,该装置一设计采用沈阳贝尔生产的燃气加臭装置,该装置一体化模装,型号为体化模装,型号为RJZ2001B-DD,单泵单路臭剂输出。,单泵单路臭剂输出。设备尺寸设备尺寸1100 x800 x1800mm。该装置配备该装置配备200Kg臭剂罐,采用电磁驱动隔膜式柱臭剂罐,采用电磁驱动隔膜
24、式柱塞计量泵驱动加臭剂四氢塞吩的滴入,滴入量控制在塞计量泵驱动加臭剂四氢塞吩的滴入,滴入量控制在 1520mgm3。加臭控制器采用工业单片机,可以根据流量计提供加臭控制器采用工业单片机,可以根据流量计提供的的420mA流量信号控制加臭量,实现根据燃气流量变流量信号控制加臭量,实现根据燃气流量变化的自动控制。控制器上盘安装,需提供化的自动控制。控制器上盘安装,需提供 220V5V、10A电源,控制室至现场敷设电源,控制室至现场敷设KVV22-4x1.5mm2铠装电铠装电缆缆 3条。条。第23页/共60页2023/3/1824贮罐吹扫及预冷 储罐在首次使用前必须用干燥氮气进行吹扫及预冷。最大吹扫应
25、相当干最大工作压力的50,或者至少不低于0.2MPa这个压力。在吹扫前,应拧松液位计两端的接头,完全打开液位显示液相阀和液位显示气相阀。检查排放的气流中是否含有水份。如有水份,应继续排放,直到无水份停止排放。并将液位计两端的接头拧紧。并关闭平衡阀,使液位计处于正常工作状态第24页/共60页2023/3/1825 储罐在首次进LNG时,应用LNG气体置换储罐内的液氮或氮气。先打开出液阀排空液氮或氮气,然后关闭出液阀。打开气相阀通过卸车台将LNG罐箱内的LNG气体导入储罐内。罐内压力升至0.10.2MPa,关闭气相阀,稳定3分钟,打开出液阀排空。如此反复23次,置换结束。可用可燃气体检测仪或排空气
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