阐述液化天然气LNG气化站的设计优化

谭利军

(陕西首创天成工程技术有限公司,陕西西安 721000)

阐述液化天然气LNG气化站的设计优化

谭利军

(陕西首创天成工程技术有限公司,陕西西安 721000)

本文将紧紧围绕着液化天然气LNG气化站的设计优化这一中心主题,分别从气化站的地质、设备选择,工艺流程等几个方面的设计优化进行简要的分析和介绍,以期为相应的工作提供一定的指导。

液化天然气 LNG气化站 设计优化

为了将具有建设周期短、天然气需求供应效率高等优势的液化天然气LNG气化站的具体性能发挥到最大,我们应该依据具体城市的现实条件,对气化站的选址、天然气来源、所需设备、运行管理进行相应的设计和优化。就目前来说,液化天然气LNG气化站的建设已经取得了一定的成效,但是其仍然存在着供应切断、整体运行效率低下、危险隐患广泛存在等问题。这就需要我们加强对其相关方面的研究。本文就是在这样的背景下提出的,从各方面来说,其具有十分重要的现实意义。

1 LNG液化天然气气化站的优势与作用

LNG,又称液化天然气,其是目前各行各业以及人们生活的重要能源。与之相对应的,LNG气化站,在运输、传递液化天然气的整个输配系统中发挥着十分重要的作用。就其具体细节来说,其包括对天然气来源、压缩机站、储气设备、调压设施以及输配管道等多个方面的内容。一般情况下,LNG气化站在使用初期,具有投资较低、运输方便以及工期短等特点,这样一来,就为LNG气化站优势的发挥提供了良好的外部环境,并且对市场的启动和培育来说,都十分有利。LNG气化站,就其自身来说,一方面有着占地面积小以及选址条件灵活的优势,其在与供气方签订合同后,由于地址的灵活性,其可以采用槽车进行按时运输,及时、有效地满足相关天然气的实际要求。另一方面。LNG在经过气化后,由于自身已经经过调压,达到0.4Mpa,其可以省去加压的环节从而直接进如需要天然气能源的城镇天然气供气网进行供气,有效地节约了天然气能源的成本。最后,与灵活选址以及占地面积小相补充的,LNG气化站还可以与汽车加气站实现合建、合营,进一步替身其经济效益。

2 LNG液化天然气气化站的选址及总体布局

LNG液化天然气的选址是天然气气化站设计的一个环节,合理的位置能够在充分满足液化气需求的同时,节约天然气能源,实现效益、利润最大化。事实上,我们在进行气化站选址时,需要对当地的天然气需求状况进行分析,并在收集到的数据上制定相应的方案,需求最优地点。一般情况下,我们将气化站布置在一方面交通方便,一方面人员稀少的地方,并且依据相应的设计规范和规定,在充分考虑到消防安全的同时,力求做到“城镇天然气距离最适中,站址交通最利、供电设备最充足,长途运输安全以及投资最节约”的整体目标。

当然,实际的LNG气化站包括生产区以及辅助生产区两个区域,而且两个区域各有分工。一般来说,生产区主要包括LNG储罐和空浴式汽化器、加热器等设备和卸车台、槽车回转场地等几个部分,而辅助生产区域则是由控制室、变配电室以及柴油发电机房等辅助性设施组成,为了保证这些区域工作有序,我们需要合理地将站内的各个作业区和设备的位置、距离等进行合理、准确的考察和确定,并在此基础上,运用LNG溢出的流量和时间来确定其危险区域。同时,为了有效地预防相应的事故发生,我们规定,生产区内,除LNG槽车外的人员及车辆禁止入内,不卸车时大门关闭、操作人员从辅助生产区大门中进出。

3 LNG液化天然气气化站的工艺流程优化

3.1 LNG气化站工艺流程设计

LNG由槽车运至气化站,利用LNG卸车增压器使槽车内压力增高,将槽车内LNG送至LNG低温储罐内储存当从LNG储罐外排时,先通过储罐的增压系统,使储罐压力升高,然后打开储罐液相出口阀,通过压力差将储罐内的LNG送至汽化器后,经调压、计量等工序送入市政燃气管网。当室外环境温度较低,空温式汽化器出口的天然气温度低于5℃时,需在空温式汽化器出口串联水浴式加热器,对汽化后的天然气进行加热。

3.2 电气与仪表自控分项工程设计

(1)站内变压器选型。在变压器选型方面,主要据LNG气化站内所有用电设备功率的总和进行。在站内需要设置消防水泵,其功率比较大。但是平时运用得非常少,每个月只有在定期检查的时候才开启。(2)备用电源的选择。LNG气化站是防火的重点位,属于甲级防火单位,要随时保证消防水泵运行电源的供给。

3.3 工艺分项工程设计

(1)在设置方形补偿器的时候,需要水平设置,对于凸出的拱形部分,由于体积较大,应该考虑对其他管道设置的影响。(2)气化区工艺管道标高设计。对于管道标高设计,需要全面考虑工作人员的操作情况,以方便工作人员的操作为原则。在气化区,管道阀门口径较大,阀门所处的位置比较高,一般应该以阀门手轮顶面距离地面1.2～1.4m比较适宜,太高不利于操作,太低会影响管道、相关设备、阀门的安装和维修等。

3.4 土建分项工程设计

(1)场地坡向排水、坡向与管道排水相结合的排水设计。具体应根据当地的气候条件、地形地质条件等选用,(2)储罐基础顶面高度的确定。在设计的时候,首先应该考虑合理布置储罐区工艺管道,在这个前提下,需要合理降低储罐基础顶面的高度,这样能够降低吊装难度,减小吊装成本。(3)站内建筑物基础设计。基础设计首先需要做好地基的处理工作,对于软土地基,应该采取相应的处理措施进行加固,以保证工程质量。

4 LNG液化天然气气化站的运行管理及安全管理

当然,我们在进行LNG气化站设计优化时,除了在选址以及工艺流程上进行相应的革新式优化外,还要充分应对液化天然气在生产、储运以及气化过程中容易产生的天然气泄漏以及天然气爆炸等问题。就具体方法上来说,我们应该严格控制相应环节的操作规范,对引发爆炸、燃烧的条件进行清除,运用LNG设备的防火和消防措施,对LNG设备容易出现的设备超压、超压排放以及系统安装和运行之间存在的温差进行有效的控制。最后,操作人员在进行实际的操作时,需要将相应的防护问题牢记于心。

5 结语

经过上文的分析和介绍,我们对LNG液化天然气气化站的作用、包括选址、工艺流程以及运行管理和安全管理在内的气化站设计优化有了一定的了解。我们从中可以深刻地认识到,做好液化天然气LNG气化站的设计与优化是一个十分艰巨的任务,我们只有在对其具体配置、选址、工艺等各个环节严格的控制,并且将安全隐患进行有效的排除,才能充分应对新时期中,各行各业对天然气提出的新的更高的要求。

[1]于春美．LNG气化站的选址与设计[J].煤气与热力,2013,33(8).