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对于LNG消费 而言, 先要有LNG接收站来接收、储存和再汽化LNG,然后经计量后通过管网输送给用户。目前世界上已经建成(包括在建)的LNG接收站有40多个,LNG接收站的技术已相当成熟。
1、LNG卸船
LNG船到达码头后,船上输送泵将LNG通过码头3条以上的大口径卸料臂(φ350mm以上),经管汇输送到各储罐中。LNG进入储罐后,置换出的蒸发气通过一根大口径管道,再经码头的大口径气相返回臂送回到运输船的LNG储仓中,以保持系统压力平衡。
2、LNG的储存及储罐形式
LNG储罐在接收站的投资中占有很大的比例,因此储罐的设计需考虑多种因素。目前,世界上的LNG储罐罐容以10万m³为主, 大罐容达到18万m³,地下LNG储罐的罐容已达到了20万m³。
LNG储罐的形式分为地下罐和地上罐两种。地上罐按其结构又可分为球罐、单容式、双容式、全容式及膜式罐等类型。尽管各种LNG储罐都有比较好的 运行记录,但现在通常采用 、 的全容式储罐,即由9%镍钢内筒加9%镍钢或混凝土外筒和顶盖构成。可允许内筒里的LNG和气体向外筒泄漏,但不能向外界泄漏,设计压力可达0.029MPa,设计温度为-170~60℃。因球罐的 大容积只能达到5万m³,容积偏小,所以大型LNG工厂及接收站中很少采用。
LNG储罐入口一般设在储罐的顶部,LNG既可以从上部管口进入储罐,又可以通过罐内插入管由罐底部进入储罐,这样可以根据LNG的密度来进行操作,以防止罐内LNG发生分层和翻滚。
LNG储罐设有 的报警和停车装置,以储罐的 。同时,LNG储罐设有液位、温度、密度、压力等连续检测仪表,以 运行。另外,罐顶还设有放空气体分析仪器,用来检测操作过程中因大罐吸入空气后蒸发气中的氧含量。
上通用的LNG储罐设计制造标准是 的API620和英国的BS777。
3、LNG的再气化
通过高压泵将LNG加压到约9.0MPa后送到气化器中再气化为 气(此时 气压力为9.0MPa,温度 低为0℃),然后通过管道输送到用户。
接收站一般采用两种气化器(也称蒸发器),海水开架式气化器和浸没燃烧式气化器(小型的LNG气化器也用空气气化器)。
海水开架式气化器是由一组内部呈星形断面、外部有翅片的铝合金管组成,管内流动LNG,管外为喷淋的海水(为防海水腐蚀,铝合金管已作过处理)。由于气化器运行消耗的主要是海水泵的电耗,故运行费用较低。
浸没式燃烧气化器是燃料气( 气)在气化器的燃烧室内燃烧,燃烧后的热气体通过喷嘴进入水中将水加热,而通过LNG的盘管则浸没在水中,由热水加热而气化。该燃烧器一次性投资低,外形比较小,操作灵活,但运行费用高,而且处理量较小。
4、接收站的其他系统
LNG接收站的其它系统有以下三种。
(1)LNG输送系统低压输送系统一般采用安装在储罐深井中的潜液泵,这种泵扬程低,排量大(每小时数百立方米的排量),用以从储罐内提升(外供)LNG(类似输油泵站的供油泵功能)。高压输送系统是将低压输送系统的LNG直接送入高压输送泵(该泵排量与低压泵匹配),经加压后(可达9.0MPa左右)管输至气化器进化。
(2) 气外输系统气化的LNG经计量和 气质谱分析后(以监测其质量),通过输气管道输送到各用户门站,再经调压,直接输送到各用户。
(3)其他辅助系统由蒸发气处理系统、燃料系统和火炬系统构成。外部能量(热量)的输入使LNG在接收站运行中产生了部分蒸发气,例如,泵运行、外界热量的漏入、LNG注入储罐时和卸船操作时都产生蒸发气,蒸发气处理系统可使这部分气经过再冷凝器变成液态(LNG,或者进入燃料气系统作为燃料,或者进入火炬排放(放空系统),在卸船时,使用该系统使部分蒸发气直接返回LNG运输船的储仓中;燃料系统用于向浸没燃烧式气化器和火炬点火装置提供低压燃气(约0.6MPa);LNG接收站内分别设有低压和高压放空总管,两根管道在火炬缓冲罐入口前汇合,然后进入火炬。
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