LNG接收站按照工艺流程一般分为卸船系统、储存系统、蒸发气(BOG)处理系统、LNG输送及气化系统、天然气计量及外输系统、LNG汽车装车系统、火炬及泄放系统等7个部分。航烨能源一直致力于LNG工艺的创新发展,下面介绍LNG接收站的组成。
LNG接收站按照工艺流程一般分为卸船系统、储存系统、蒸发气(BOG)处理系统、LNG输送及气化系统、天然气计量及外输系统、LNG汽车装车系统、火炬及泄放系统等7个部分。
卸船系统
LNG接收站的卸船流程是个复杂而精细的过程,它确保了LNG从运输船安全、高效地转移到储存设施中。具体来说,这个过程包括以下几个关键步骤:首先,当LNG运输船抵达接收站的专用码头并准确就位后,卸船作业随即开始。这一步骤的核心在于卸料臂和气体返回臂的精准对接,它们分别负责LNG的接收和蒸发气的返回。LNG通过船上的专用输送泵,沿着卸料臂流入,这些臂管如同桥梁,将LNG从运输船引导至接收站的支管系统。随后,来自不同卸料臂的LNG在支管中汇集,形成一股强大的流体,通过LNG卸料总管被输送到巨大的LNG储罐中。这一过程中,LNG的低温特性被严格控制,以确保其安全储存。与此同时,LNG进入储罐后,会置换出一定量的蒸发气(BOG)。为了保持系统的压力平衡,这些蒸发气通过气相返回线被引导至气相返回臂,并最终返回到运输船的LNG储舱中。这样,既保证了运输船的安全,也维持了接收站内部系统的稳定。在没有卸船作业的正常运营期间,为了保持LNG卸料总管的低温状态,即所谓的“冷备用”状态,系统会采取一种特殊的循环方式。此时,来自低压输出总管的LNG会被以小流量的方式引入码头保冷循环线,随后通过卸料总管返回至LNG储罐。这种循环方式确保了卸料总管始终处于低温环境,为下一次卸船作业做好了充分准备。

储存系统
LNG储存系统由LNG储罐及罐内低压输送泵组成。
LNG储罐的设计体现了全方位的安全与高效性,其采用的全包容式结构以及高承台桩基基础,确保了储罐的稳定与安全。外罐结构坚固,由钢筋混凝土基础底板、预应力增强的混凝土罐壁板以及钢筋混凝土罐顶板共同构成,为内罐提供了坚实的支撑与保护。内罐则选用了高性能材料——9%Ni钢作为罐壁和罐底的材质,这种材料能够耐受LNG的超低温环境而不丧失强度。同时,铝合金吊顶的采用进一步提升了内罐的保温性能。为了维持LNG的低温状态,储罐配备了多层次的保冷系统。罐底铺设了泡沫玻璃砖作为保冷层,有效隔绝了地面热量的侵入;罐壁则采用了膨胀珍珠岩与弹性毡的组合,既保证了保冷效果又具备一定的弹性,以适应罐壁的微小形变;吊顶部分则选用了玻璃纤维毡,以其优异的保温性能确保顶部不会成为热量渗透的薄弱环节。此外,热角保护系统也是不可或缺的一环,它由9%Ni钢与刚性泡沫玻璃块体共同构建,形成了一个强大的绝热屏障,有效防止了热桥效应的发生。在混凝土外罐的内表面,还铺设了一层碳钢衬里板,这层衬里不仅能够有效收集并包容罐内介质的蒸发气体,防止其外泄,还能为保冷材料提供额外的保护,延长其使用寿命。每台储罐内部都安装有先进的低压输送泵,这些泵是可移出式的低温潜液泵,设计巧妙地将泵与电机同轴安装,减少了能量损失。泵体通常配备有诱导轮以实现更高效的流体输送,并采用两级泵送设计以增强压力提升能力。整个泵组被巧妙地安装在储罐内的泵井中,直接沉浸在泵送的LNG液体中,这种设计无需额外的密封和冲洗系统,因为泵的轴承直接利用泵送的LNG进行润滑。泵的主体采用耐低温铝合金材料制成,而叶轮则经过表面硬化处理以提高耐磨性和使用寿命。当LNG被低压输送泵增压后,它会被送往下游的高、低压外输增压泵系统(包括能够利用冷能的空分泵),以及LNG装车设施,以满足不同的输送需求。同时,为了维持站内低温管道的冷态,一部分LNG会被引入这些管道中进行循环。
蒸发气(BOG)处理系统
蒸发气(BOG)管理系统集成了BOG压缩机与再冷凝装置,这两大组件协同工作以有效处理并再利用BOG。BOG压缩机,通常采用卧式低温往复式设计,具备灵活的流量调节能力,其压缩强度依据储罐内的压力变化自动调整,但受到再冷凝设施处理能力的最终限制。该压缩机支持自动化与手动双重操作模式,以满足不同运行场景下的需求。再冷凝设施扮演双重角色:首先,它接收经压缩机增压的BOG,并将其与由罐内低压输送泵升压后的LNG在静态混合器中充分混合,利用LNG的冷能促使BOG冷凝。随后,混合物流入气液分离罐,实现气液分离,其中液态部分被导向外输增压泵以供后续输送。气液分离罐不仅是分离BOG与LNG的关键环节,还作为外输增压泵的入口缓冲罐,确保泵的稳定运行。其气相空间的压力被精确控制在约0.77MPa,以维持系统的稳定运行。当气相压力超出设定值时,调节阀自动开启,将多余气体导回BOG总管;反之,若压力过低,则通过汽化器出口减压后的天然气进行补充,以恢复压力平衡。此外,气液分离罐的液位也受到严格监控,通过调节混合器出口管线上的阀门,根据液位信号动态调整流量,确保分液罐内的液位维持在稳定水平,从而保障整个BOG处理系统的顺畅运行。
LNG输送及气化系统
LNG的传输与气化流程涉及高、低压外输增压泵以及多种类型的汽化器,共同构成了高效、灵活的能源转换系统。从再冷凝设施输出的LNG,首先被输送至高、低压两个独立的LNG外输增压泵系统中,这些泵对LNG进行加压处理,随后通过专门的输送总管将加压后的LNG引至汽化器单元。在汽化器内,LNG经历了一个关键的相变过程,即被转化为天然气。这一过程不仅要求气化后的天然气温度需维持在0℃以上以确保其正常流动与应用,还考虑了系统的运行经济性。为实现这一目标,系统通常会根据季节变化灵活选择汽化方式。具体而言,在春夏秋三季,当海水温度较为适宜时,系统倾向于采用中间介质海水汽化器(IFV),利用海水作为热交换介质进行气化,这种方式既高效又经济。然而,到了冬季,当海水温度下降至7℃以下时,为确保气化效果,系统会转而使用浸没燃烧式汽化器(SCV),通过燃烧产生的热量来加热LNG,实现其气化。此外,系统中还可能配备有开架式海水汽化器(ORV),但这类汽化器对海水水质有着更为严格的要求,通常要求海水中的固体悬浮物浓度低于80PPm,以减轻对汽化器板面防腐层的磨损。相比之下,中间介质海水汽化器(IFV)则对海水水质的要求较低,它采用丙烷等中间介质作为热传递桥梁,进一步提高了系统的适用性和稳定性。
天然气计量及外输系统
计量外输系统可根据需要配置高压外输计量系统和低压外输计量系统。在计量设施下游设有发球设施,用于干线管道的扫线和清管。发球设施满足发送智能清管器的要求。此外,天然气总管在出站前一般还安装有自动采样器和作为备用的手工取样设施,可以检测输出气体的组成、热值、Wobbe指数和密度。
LNG汽车装车系统
各项目可汽车外运量配置一定数量的装车位和地衡。每个装车位设有液体装料臂和气体返回臂。在汽车装车站设有就地控制盘以监控装车作业,汽车装车作业完全实行现场管理。装车时,LNG槽车采用定量装车系统进行计量,装车后,再经地衡称重计量后外运。
火炬及泄放系统
接收站设泄放系统及火炬设施,站内超压气体根据工艺要求就地排空或排放到泄放系统进入火炬设施燃烧排放。

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