闡述液化天然氣LNG氣化站的設計優化

譚利軍

(陜西首創天成工程技術有限公司,陜西西安 721000)

闡述液化天然氣LNG氣化站的設計優化

譚利軍

(陜西首創天成工程技術有限公司,陜西西安 721000)

本文將緊緊圍繞著液化天然氣LNG氣化站的設計優化這一中心主題,分別從氣化站的地質、設備選擇,工藝流程等幾個方面的設計優化進行簡要的分析和介紹,以期為相應的工作提供一定的指導。

液化天然氣 LNG氣化站 設計優化

為了將具有建設周期短、天然氣需求供應效率高等優勢的液化天然氣LNG氣化站的具體性能發揮到最大,我們應該依據具體城市的現實條件,對氣化站的選址、天然氣來源、所需設備、運行管理進行相應的設計和優化。就目前來說,液化天然氣LNG氣化站的建設已經取得了一定的成效,但是其仍然存在著供應切斷、整體運行效率低下、危險隱患廣泛存在等問題。這就需要我們加強對其相關方面的研究。本文就是在這樣的背景下提出的,從各方面來說,其具有十分重要的現實意義。

1 LNG液化天然氣氣化站的優勢與作用

LNG,又稱液化天然氣,其是目前各行各業以及人們生活的重要能源。與之相對應的,LNG氣化站,在運輸、傳遞液化天然氣的整個輸配系統中發揮著十分重要的作用。就其具體細節來說,其包括對天然氣來源、壓縮機站、儲氣設備、調壓設施以及輸配管道等多個方面的內容。一般情況下,LNG氣化站在使用初期,具有投資較低、運輸方便以及工期短等特點,這樣一來,就為LNG氣化站優勢的發揮提供了良好的外部環境,并且對市場的啟動和培育來說,都十分有利。LNG氣化站,就其自身來說,一方面有著占地面積小以及選址條件靈活的優勢,其在與供氣方簽訂合同后,由于地址的靈活性,其可以采用槽車進行按時運輸,及時、有效地滿足相關天然氣的實際要求。另一方面。LNG在經過氣化后,由于自身已經經過調壓,達到0.4Mpa,其可以省去加壓的環節從而直接進如需要天然氣能源的城鎮天然氣供氣網進行供氣,有效地節約了天然氣能源的成本。最后,與靈活選址以及占地面積小相補充的,LNG氣化站還可以與汽車加氣站實現合建、合營,進一步替身其經濟效益。

2 LNG液化天然氣氣化站的選址及總體布局

LNG液化天然氣的選址是天然氣氣化站設計的一個環節,合理的位置能夠在充分滿足液化氣需求的同時,節約天然氣能源,實現效益、利潤最大化。事實上,我們在進行氣化站選址時,需要對當地的天然氣需求狀況進行分析,并在收集到的數據上制定相應的方案,需求最優地點。一般情況下,我們將氣化站布置在一方面交通方便,一方面人員稀少的地方,并且依據相應的設計規范和規定,在充分考慮到消防安全的同時,力求做到“城鎮天然氣距離最適中,站址交通最利、供電設備最充足,長途運輸安全以及投資最節約”的整體目標。

當然,實際的LNG氣化站包括生產區以及輔助生產區兩個區域,而且兩個區域各有分工。一般來說,生產區主要包括LNG儲罐和空浴式汽化器、加熱器等設備和卸車臺、槽車回轉場地等幾個部分,而輔助生產區域則是由控制室、變配電室以及柴油發電機房等輔助性設施組成,為了保證這些區域工作有序,我們需要合理地將站內的各個作業區和設備的位置、距離等進行合理、準確的考察和確定,并在此基礎上,運用LNG溢出的流量和時間來確定其危險區域。同時,為了有效地預防相應的事故發生,我們規定,生產區內,除LNG槽車外的人員及車輛禁止入內,不卸車時大門關閉、操作人員從輔助生產區大門中進出。

3 LNG液化天然氣氣化站的工藝流程優化

3.1 LNG氣化站工藝流程設計

LNG由槽車運至氣化站,利用LNG卸車增壓器使槽車內壓力增高,將槽車內LNG送至LNG低溫儲罐內儲存當從LNG儲罐外排時,先通過儲罐的增壓系統,使儲罐壓力升高,然后打開儲罐液相出口閥,通過壓力差將儲罐內的LNG送至汽化器后,經調壓、計量等工序送入市政燃氣管網。當室外環境溫度較低,空溫式汽化器出口的天然氣溫度低于5℃時,需在空溫式汽化器出口串聯水浴式加熱器,對汽化后的天然氣進行加熱。

3.2 電氣與儀表自控分項工程設計

(1)站內變壓器選型。在變壓器選型方面,主要據LNG氣化站內所有用電設備功率的總和進行。在站內需要設置消防水泵,其功率比較大。但是平時運用得非常少,每個月只有在定期檢查的時候才開啟。(2)備用電源的選擇。LNG氣化站是防火的重點位,屬于甲級防火單位,要隨時保證消防水泵運行電源的供給。

3.3 工藝分項工程設計

(1)在設置方形補償器的時候,需要水平設置,對于凸出的拱形部分,由于體積較大,應該考慮對其他管道設置的影響。(2)氣化區工藝管道標高設計。對于管道標高設計,需要全面考慮工作人員的操作情況,以方便工作人員的操作為原則。在氣化區,管道閥門口徑較大,閥門所處的位置比較高,一般應該以閥門手輪頂面距離地面1.2～1.4m比較適宜,太高不利于操作,太低會影響管道、相關設備、閥門的安裝和維修等。

3.4 土建分項工程設計

(1)場地坡向排水、坡向與管道排水相結合的排水設計。具體應根據當地的氣候條件、地形地質條件等選用,(2)儲罐基礎頂面高度的確定。在設計的時候,首先應該考慮合理布置儲罐區工藝管道,在這個前提下,需要合理降低儲罐基礎頂面的高度,這樣能夠降低吊裝難度,減小吊裝成本。(3)站內建筑物基礎設計。基礎設計首先需要做好地基的處理工作,對于軟土地基,應該采取相應的處理措施進行加固,以保證工程質量。

4 LNG液化天然氣氣化站的運行管理及安全管理

當然,我們在進行LNG氣化站設計優化時,除了在選址以及工藝流程上進行相應的革新式優化外,還要充分應對液化天然氣在生產、儲運以及氣化過程中容易產生的天然氣泄漏以及天然氣爆炸等問題。就具體方法上來說,我們應該嚴格控制相應環節的操作規范,對引發爆炸、燃燒的條件進行清除,運用LNG設備的防火和消防措施,對LNG設備容易出現的設備超壓、超壓排放以及系統安裝和運行之間存在的溫差進行有效的控制。最后,操作人員在進行實際的操作時,需要將相應的防護問題牢記于心。

5 結語

經過上文的分析和介紹,我們對LNG液化天然氣氣化站的作用、包括選址、工藝流程以及運行管理和安全管理在內的氣化站設計優化有了一定的了解。我們從中可以深刻地認識到,做好液化天然氣LNG氣化站的設計與優化是一個十分艱巨的任務,我們只有在對其具體配置、選址、工藝等各個環節嚴格的控制,并且將安全隱患進行有效的排除,才能充分應對新時期中,各行各業對天然氣提出的新的更高的要求。

[1]于春美．LNG氣化站的選址與設計[J].煤氣與熱力,2013,33(8).