关于LNG在中小城市的应用研究

2020-11-26马文媛

建材发展导向 2020年15期

马文媛

（太原煤气化燃气集团有限责任公司，山西太原 030024）

1 LNG的特征

LNG是在大气压下冷却到一定程度后由气态转变为液态的天然气，和普通的天然气资源对比，体积更小，更主要的是液态的天然气不管是运输还是直接输送都更具便利性。LNG的主要化学成分为：甲烷占比90% ～96%；乙烷占比3% ～4%；丙烷占比1% ～3%；丁烷占比＜1%；N2占比＜0.1%。由此可见，LNG的整体使用性能与其他天然气相比更具优势，同时又在运输上也更为便利和高效。

2 LNG在中小城市中的应用

2.1 LNG的应用工艺

LNG应用的重点便是气化站，通过气化站来实现LNG的存储与物理形态转化，最后进行处理并输送至城市管网，供人们使用，所以气化站的建设与运作是影响LNG使用的重要因素。

LNG气化站工艺有LNG卸车、储压、增加、BOG处理等，其流程为：通过低温槽车将LNG运输到气化站，之后通过增压设备进行增压，LNG会在压差下经过卸液管送至低温储罐中。低温储罐在经过增压，使得LNG经过出液管送至气化器进行处理，当温度达到预定值后调压和加臭，最后输送到城市管网。

2.2 选择站址

对于气化站的选址来说，需要遵守相关原则：站址选择及规划必须满足城市规划要求；需要尽量绕开存在地质问题或废旧矿区等地段；和周边建筑物保持安全距离，确保消防措施完备性；交通便利且供水较为稳定；可以选择撂荒地，避免占用耕地。

2.3 LNG应用于中小城市中的优势

中小城市由于在城镇规模、密集程度人口、经济上发展受到的限制，天然气的供气形式和规模都存在局限性。LNG作为管道气的补充在价格和和经济性上具有明显的优势，且LNG在距离问题上并不敏感，因此也具有灵活便利的优势，不但可以为小城镇、小区提供起源，也为距离城镇较远的工业厂矿、乡村使用优质、环保、清洁的天然气降低了门槛。

2.4 主要技术方案

1）气化器的选取，结合气化方法可以将热源分为自然型和人工热源两种。自然热源气化器具有体积大和购置成本高的特点，但运行成本却非常低，应用人工热源的气化器购置成本较低，但运行成本却较高，因此在气化器选择方面需要结合现场能源条件以及实际要求进行选择。

2）储罐自增压系统，若储罐中的低温液体向外输送过程中，其内部压力便会不断降低，而为了保证内部压力的稳定，则需要在液体输出压力降低的同时对其内部进行增压。自增压系统是应用较为广泛的技术手段，当储罐中LNG不断向外输出时，经过增压器进行气化，再回流到储罐的气相空间，进而实现罐内增压。

3）管道保冷，LNG需要在运作过程中确保处于低温情况下，因此需要进行保冷处理，从而避免温度过高使得管道中LNG由液态逐渐气化的现象。当前常用的方法有改性聚氨酯泡沫塑料包覆，能够起到有效的隔热效果，同时在隔热材料的外部还需要进行防潮处理。

4）预冷，LNG气化站中的低温管道与储罐在LNG液体进入之前必须要进行预冷处理，虽然在气化站的设计上都会考虑冷收缩效应并进行处理，但若是温差较大或温度变化过快的问题，都可能会导致连接位置出现裂缝或损坏现象。而这也需要对低温管道与设备实施预冷处理。预冷过程中需要避免急冷现象，需要循序渐进，温度快速降低也会对管道结构带来影响。还需要对管道进行清理，避免阀门冻结。

5）做好消防措施，对于LNG气化站来说，消防工作至关重要，因为LNG天然气本身就具有爆燃的隐患，所以做好消防措施也是保证LNG安全输送的重要保障措施，具体要做好以下几点：第一，建筑体结构的耐火设计。在建筑物设计上，需要结合相关标准规范设计，同时耐火等级也需要在二级或二级以上。因为LNG具有的特性，站内建筑需要具备一定的抗冷冻能力，尤其是储罐以及防液堤等；第二，工艺装置。工艺装置需要具备足够的密闭性，日常操作中保证LNG能够处于绝对密封的环境中，避免泄漏现象；第三，储罐安全设计。储罐的液相管中需要设计应急切断阀，当装置出现异常时能够快速断开与外界的通路，避免LNG泄漏；第四，管道的消防安全。液相管道两个切断阀中需要具有安全阀，若切断阀均处于关闭状态时，管道中的LNG也会自动吸热逐渐转变为气态，所以需要通过安全阀起跳来避免超压问题［1］。