探究液化天然氣氣化站的工程設(shè)計(jì)

文英春

（遼陽中燃城市燃?xì)獍l(fā)展有限公司，遼寧 遼陽 111000）

探究液化天然氣氣化站的工程設(shè)計(jì)

文英春

（遼陽中燃城市燃?xì)獍l(fā)展有限公司，遼寧 遼陽 111000）

液化天然氣有較高的能量密度，在運(yùn)輸上也較為便捷，并具有環(huán)保以及經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人民的生產(chǎn)生活中，也是除管輸天然氣供應(yīng)范圍外城市中使用的主氣源以及過渡氣源，有較高的應(yīng)用價(jià)值。

液化天然氣；氣化站；工程設(shè)計(jì)

按照相關(guān)規(guī)定，為降低空氣中的二氧化碳含量，滿足溫室氣體減排目標(biāo)的要求，在未來的發(fā)展中，需要使天然氣在國(guó)家能源結(jié)構(gòu)中的地位逐漸提高。同一立方米的天然氣以及煤炭，約節(jié)省11-73%的能量，使二氧化碳減少47-84%。現(xiàn)階段，能夠使社會(huì)、經(jīng)濟(jì)以及環(huán)境得到可持續(xù)發(fā)展的重要途徑就是使天然氣在能夠結(jié)構(gòu)中的比重得到提升，以達(dá)到溫室氣體減排的目的。

一、對(duì)液化天然氣氣化站建立的選址以及布置分析

在LNG氣化站的選址以及布置上，需要將《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》以及《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定作為基礎(chǔ)。在布置戰(zhàn)場(chǎng)總平面時(shí)，需要將甲類生產(chǎn)場(chǎng)所的特點(diǎn)作為依據(jù)，與當(dāng)?shù)氐牡匦我约帮L(fēng)向等條件相結(jié)合，利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，選擇全年人員集中度最小的場(chǎng)所，以及全年散發(fā)花火或者明火最小的地點(diǎn)，還需保證位于最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。

生產(chǎn)區(qū)、放散區(qū)、輔助區(qū)是LNG氣化站最主要的構(gòu)成部分，其中生產(chǎn)區(qū)包括：儲(chǔ)罐區(qū)、氣化區(qū)、調(diào)壓區(qū)。

在氣化站的站區(qū)邊界位置，需要有兩米高的實(shí)體墻將氣化站包圍，在站區(qū)位置，需要設(shè)置四個(gè)大門，生產(chǎn)運(yùn)輸專用門為東側(cè)南北大門，輔助區(qū)人流通道為西側(cè)的南北大門。

在施工現(xiàn)場(chǎng)，需要單排設(shè)置150立方米的儲(chǔ)槽，共3個(gè)，將防泄漏圍堰設(shè)置在儲(chǔ)槽四周的位置處，保證超過450立方米的圍堰有效容積。

在氣化站的設(shè)計(jì)中，需要將主汽化器分成兩組進(jìn)行使用，每個(gè)兩個(gè)小時(shí)切換一次，還需要將水浴式汽化器投入使用，避免因主汽化器發(fā)生故障或者環(huán)境溫度出現(xiàn)異常時(shí)LNG無法有效汽化，使后續(xù)設(shè)備以及管道的安全得到保障。在汽化器區(qū)域需要設(shè)置主汽化器、水浴式汽化器以及BOG加熱器、卸車增壓器等裝置。

在站區(qū)下風(fēng)向位置處需要設(shè)置放散總管，保證液體儲(chǔ)槽以及周邊建筑都能夠符合國(guó)家相關(guān)規(guī)范。

配電室、值班室以及儀表室等需要在生產(chǎn)輔助區(qū)設(shè)置，與生產(chǎn)區(qū)域還需保持一定距離，人流通道上需要單獨(dú)設(shè)置。

二、對(duì)氣化站工藝流程的分析

卸車工藝以及儲(chǔ)罐自動(dòng)增壓，液化天然氣氣化是氣化站的主要工藝流程。

（一）對(duì)卸車工藝的分析

在LNG運(yùn)輸?shù)綒饣镜倪^程中，需要借助公路槽車以及罐式集裝箱車的途徑，在具體操作時(shí)，需要通過卸車增壓汽化器放入作用，升高槽車儲(chǔ)罐的壓力，在槽車以及儲(chǔ)罐之間就會(huì)有一定壓差產(chǎn)生，通過對(duì)此壓差的利用就可以在氣化站儲(chǔ)罐內(nèi)灌入 LNG。當(dāng)完成此操作后，需要將槽車中的氣相天然氣進(jìn)行回收，此時(shí)就可以借助卸車臺(tái)氣相管道的作用進(jìn)行。在儲(chǔ)罐中，分為上、下進(jìn)液口，一般情況下，下進(jìn)液方式都是在卸車時(shí)使用。此外，為了避免在卸車操作時(shí)有較大的溫差出現(xiàn)，對(duì)管道造成破壞或?qū)π盾囁俣仍斐梢欢ㄓ绊懀托枰谛盾嚽?，使卸車管道冷卻。同時(shí)，當(dāng)開啟或者關(guān)閉閥門較為快速時(shí)，LNG的流速在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)發(fā)生較大的改變，此時(shí)出現(xiàn)的液擊就會(huì)對(duì)管道造成破壞。

（二）對(duì)儲(chǔ)罐自動(dòng)增壓以及LNG氣化流程的分析

在壓力的推動(dòng)下，LNG能夠自儲(chǔ)罐向空溫式氣化器流動(dòng)，轉(zhuǎn)化為氣態(tài)天然氣進(jìn)行千家萬戶，供人們生產(chǎn)生活使用。但是，儲(chǔ)罐內(nèi)的LNG的不斷減少，也會(huì)減小罐內(nèi)的壓力，LNG的出罐速度也會(huì)不斷減小最后停止。因此，為了避免此中現(xiàn)象的發(fā)生，在正常供氣操作時(shí)，還需要保證儲(chǔ)罐內(nèi)有充足的氣體，使罐內(nèi)的壓力保持在一定數(shù)值，使LNG氣化過程能夠得到保持。

在儲(chǔ)罐的增壓操作時(shí)，需要借助自動(dòng)增壓調(diào)節(jié)閥以及自增壓空溫式氣化器的作用完成。一旦儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力與自動(dòng)增壓閥設(shè)定開啟值相比，較低時(shí)，就會(huì)致使自動(dòng)增壓閥開啟，借助液位差的作用，儲(chǔ)罐內(nèi)的LNG就會(huì)向自增壓空溫式氣化器流走，處于自增壓空溫式氣化器中的LNG與空氣發(fā)生換熱作用，轉(zhuǎn)化為氣態(tài)天然氣，再以此方式向儲(chǔ)罐內(nèi)流入，直到儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力符合所需壓力為止。借助此壓力的作用，傳輸儲(chǔ)罐內(nèi)的LNG到主汽化器進(jìn)行氣化，氣化操作完成后，還需要實(shí)施調(diào)壓、計(jì)量以及加臭處理，最后將其送入天然氣輸配管網(wǎng)供人們生活使用。

在夏季時(shí)，空溫式氣化器天然氣能夠達(dá)到15攝氏度的出口溫度，在進(jìn)管網(wǎng)中可以直接對(duì)其加以利用。但是，當(dāng)處于冬季或者雨季時(shí)，就會(huì)降低氣化器氣化效率，氣化器達(dá)到了 0攝氏度的出口天然氣溫度，轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏靥烊粴?。一旦低溫天然氣在天然氣輸配管網(wǎng)中直接作用時(shí)，就會(huì)毀壞管道閥門，為了避免此種現(xiàn)象的發(fā)生，就需要將氣化后的天然氣借助水浴式天然氣加熱器升溫處理，當(dāng)溫度達(dá)到10攝氏度時(shí)，才可以將其送入天然氣輸配管網(wǎng)進(jìn)行使用。

在自增壓時(shí)，氣態(tài)天然氣在流入時(shí)，儲(chǔ)罐的壓力也會(huì)隨之增大，當(dāng)壓力與自動(dòng)增壓調(diào)節(jié)閥的關(guān)閉壓力達(dá)到一致時(shí)，自動(dòng)增壓閥就會(huì)做出關(guān)閉處理，增壓完成。氣化過程在進(jìn)行中，當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力會(huì)較增壓閥設(shè)定的開啟壓力值小時(shí)，就會(huì)開始自動(dòng)增壓。

三、對(duì)工藝控制系統(tǒng)設(shè)置的分析

搜集站內(nèi)工藝裝置的運(yùn)行參數(shù)并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、遠(yuǎn)程以及聯(lián)鎖控制、超限報(bào)警是工藝控制系統(tǒng)的主要內(nèi)容。在設(shè)置控制點(diǎn)時(shí)，需要注意以下內(nèi)容：

首先，對(duì)卸車進(jìn)液總管壓力進(jìn)行控制；其次，對(duì)空溫式汽化器以及水浴式天然氣加熱器出氣管壓力以及溫度情況進(jìn)行控制；第三，對(duì)LNG儲(chǔ)罐的液位、儲(chǔ)罐壓力、液體溫度的報(bào)警信號(hào)聯(lián)鎖能夠進(jìn)行控制；第四，能夠調(diào)節(jié)BOG加熱器以及調(diào)壓器后壓力；第五，對(duì)出站的流量以及加臭機(jī)加臭量都可以進(jìn)行控制。

四、在消防設(shè)施的設(shè)計(jì)上需要注意的問題

水噴淋消防、消防水炮及滅火器材是LNG氣化站消防中主要方式。而上式消火栓以及儲(chǔ)罐區(qū)消防用水是水噴淋、消防水炮消防的主要方式，此種方案在操作時(shí)，需要有足夠的水源，在水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)上，應(yīng)該呈環(huán)狀，保證供水的干管大于2根。

CO2滅火器以及磷酸銨鹽干粉滅火器是滅火器材的首選。而在滅火器規(guī)格、擺放形式以及數(shù)量的選購上，都應(yīng)該嚴(yán)格按照達(dá)到消防安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

五、結(jié)語

綜上所述，LNG氣化站有較多的優(yōu)勢(shì)，在操作上方便快捷的同時(shí)，還能夠使企業(yè)的能源平衡得到保障，靈活性較高，在鋼鐵企業(yè)中，可充分利用將液化天然氣，其能夠成為高熱值燃料，在煉鋼以及軋鋼工藝中應(yīng)用較多，尤其是自建液化天然氣（LNG）氣化站的建立促進(jìn)了鋼鐵企業(yè)的有效發(fā)展，不但不會(huì)使企業(yè)額外負(fù)擔(dān)增加，還能夠有效緩解天然氣供應(yīng)不足的缺陷。

TU7

B

1007-6344（2015）08-0097-01