LNG技術(shù)-第六章-LNG的接收站

第六章LNG的接收站2025/3/312

LNG船接收碼頭——LNG接收終端2025/3/313

LNG船接收碼頭——LNG接收終端2025/3/314珠海LNG接收站示意圖2025/3/315

LNG接收站是LNG產(chǎn)業(yè)鏈中的重要環(huán)節(jié)。隨著LNG跨國貿(mào)易的發(fā)展，LNG遠洋運輸成為液化天然氣運送的主要方式之一。接收站作為LNG遠洋貿(mào)易的終端設(shè)施，接收從基本負荷型天然氣液化工廠船運來的液化天然氣，并儲存，再氣化后供給用戶。LNG接收站2025/3/316

LNG接收站既是遠洋運輸液化天然氣的終端，又是陸上天然氣供應(yīng)的氣源，處于液化天然氣產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵部位。LNG接收站實際上是天然氣的液態(tài)運輸與氣態(tài)管道輸送的交接點。（1）LNG接收站是接收海運液化天然氣的終端設(shè)施液化天然氣通過海上運輸，從產(chǎn)地運送到用戶，在接收站接收、儲存，因而接收站是LNG海上運輸?shù)年懮辖邮战K端。LNG接收站必須具有大型LNG船舶?？康母蹫吃O(shè)施；具有完備的LNG接收系統(tǒng)和儲存設(shè)施。1、LNG接收站的功能2025/3/317（2）接收站應(yīng)具有滿足區(qū)域供氣要求的氣化能力為確保供氣的安全可靠，必須建立完善的天然氣供應(yīng)體系。而多氣源供氣是該體系的主要組成。為此，LNG接收站在接收、儲存LNG的同時，應(yīng)具有適應(yīng)區(qū)域供氣系統(tǒng)要求的液化天然氣氣化供氣能力。接收站建設(shè)規(guī)模必須滿足區(qū)域供氣系統(tǒng)的總體要求。1、LNG接收站的功能2025/3/318

（3）接收站應(yīng)為區(qū)域穩(wěn)定供氣提供一定的調(diào)峰能力一般說來，管道輸送的上游氣源解決下游用戶的季節(jié)調(diào)峰和直接用戶調(diào)峰比較現(xiàn)實。對于城市或地區(qū)供氣的日、時調(diào)峰，LNG氣源可以發(fā)揮其調(diào)節(jié)靈活的特點，起到應(yīng)有的作用。為此，LNG接收站在氣化能力的配置上要考慮為區(qū)域供氣調(diào)峰需求留有余地。1、LNG接收站的功能2025/3/319

（4）接收站可為實現(xiàn)天然氣戰(zhàn)略儲備提供條件。建設(shè)天然氣戰(zhàn)略儲備是安全供氣的重要措施。發(fā)達國家為保證能源供應(yīng)安全都建設(shè)了完善的石油、天然氣戰(zhàn)略儲備系統(tǒng)。國外天然氣儲備為17～110天不等。我國大規(guī)模應(yīng)用天然氣剛剛開始，從長遠考慮、規(guī)劃戰(zhàn)略儲備工作十分必要。隨著用氣規(guī)模的不斷增長，儲備量也要相應(yīng)增加，即戰(zhàn)略儲備以動態(tài)發(fā)展。按照國外天然氣安全儲備的情況，我國的天然氣儲備可采用政府與企業(yè)共同承擔(dān)，以政府為主，儲備規(guī)?？蛇h、近期結(jié)合，近期15天，遠期30天。儲備方式可以LNG或地下儲氣庫儲備。LNG儲備可以充分利用國際資源，緩解石油進口壓力，實現(xiàn)能源供應(yīng)來源多樣化。1、LNG接收站的功能2025/3/3110

綜上所述，LNG接收站的功能概括起來是液化天然氣的接收、儲存和氣化供氣。接收站一般包括專用碼頭、卸船系統(tǒng)、儲存系統(tǒng)、氣化系統(tǒng)、生產(chǎn)控制和安全保護系統(tǒng)以及公用工程等設(shè)施。

1、LNG接收站的功能2025/3/3111

隨著LNG國際貿(mào)易的開展，液化天然氣接收站的建設(shè)數(shù)量越來越多，規(guī)模越來越大。20世紀(jì)60年代，英國、法國、日本都開始引進LNG，建設(shè)LNG接收站。按有關(guān)資料，2001年建成運行的接收站39座，其中日本最多23座，表4-1列出了世界LNG接收終端的數(shù)量和儲存能力。2、LNG接收站建設(shè)現(xiàn)狀2025/3/3112

表5-1世界LNG接收站數(shù)量和儲存能力國別LNG接收站數(shù)量氣化能力/(m3/d)儲罐容量/(×104m3/d)日本2362900012940韓國31540005080中國臺灣129000690法國253000510西班牙338600560意大利111000100比利時118000260土耳其116000255希臘112000130美國232600440波多黎各123001602025/3/3113LNG汽化站的總體規(guī)劃

站址的選擇

站址選擇一方面要從城市的總體規(guī)劃和合理布局出發(fā)，另一方面也應(yīng)從有利生產(chǎn)、方便運輸、保護環(huán)境著眼。因此，在站址選擇過程中，要考慮到既能完成當(dāng)前的生產(chǎn)任務(wù)，又要想到將來的發(fā)展。圍堰區(qū)和排放系統(tǒng)設(shè)計液化天然氣儲罐周圍必須設(shè)置圍堰區(qū)，以保證儲罐發(fā)生的事故對周圍設(shè)施造成的危害降低到最小程度。LNG汽化站的總體規(guī)劃2025/3/3114

汽化站的工藝區(qū)，汽化區(qū)，液化天然氣、可燃制冷劑、可燃液體的輸運區(qū)，以及鄰近可燃制冷劑或可燃液體儲罐周圍的區(qū)域，應(yīng)該具有一定的坡度，或具有排泄設(shè)施，或設(shè)置圍堰?？扇家后w與可燃制冷劑的儲罐不能位于LNG儲罐的圍堰區(qū)內(nèi)。液化天然氣儲罐的圍堰區(qū)應(yīng)當(dāng)有一個最小允許容積V，它包括排泄區(qū)的任何有用容積和為置換積雪、其它儲罐和設(shè)備留出的余量。LNG汽化站的總體規(guī)劃2025/3/3115計算方法：1)單個儲罐的圍堰區(qū)最小允許容積

V＝儲罐中液體的總?cè)莘e(假定儲罐充滿)2)在多于1個儲罐，并且有相應(yīng)的措施來防止由于單個儲罐泄漏造成的低溫或火災(zāi)引發(fā)其它儲罐的泄漏時，圍堰最小允許容積

V＝被圍儲罐中最大儲罐中的液體體積(假定儲罐充滿)3)在多于1個儲罐，并且沒有相應(yīng)的措施來防止由于單個儲罐泄漏造成的低溫或火災(zāi)引發(fā)其它儲罐的泄漏時，圍堰最小允許容積為

V＝被圍儲罐中全部儲罐中液體的總?cè)莘e(假定儲罐充滿)LNG汽化站的總體規(guī)劃2025/3/3116

圍堰區(qū)如果僅用于汽化工藝或LNG輸運設(shè)施時，其最小容積為任何單一事故源在10min內(nèi)漏入圍堰區(qū)的液化天然氣、可燃制冷劑或可燃液體的最大容積。除了用來引導(dǎo)LNG快速流出危險區(qū)的儲罐的排泄管外，禁止采用密閉的液化天然氣排泄管道。當(dāng)儲罐的工作壓力為0.1mPa或更小時，防護圍欄或圍堰墻的高度和距離由圖5-1確定LNG汽化站的總體規(guī)劃2025/3/3117

圍堰區(qū)應(yīng)當(dāng)有排除雨水或其它水的措施?？梢圆捎米詣优潘门潘?，但泵應(yīng)配有自動切斷裝置以防在LNG溫度下工作。如果利用重力來排水，應(yīng)預(yù)防LNG通過排水系統(tǒng)溢流。圍堰表面的隔熱系統(tǒng)應(yīng)不易燃燒并可長久使用，且應(yīng)能承受在事故狀態(tài)下的熱力與機械應(yīng)力和載荷。圍堰區(qū)的界定

為了使圍堰區(qū)內(nèi)在發(fā)生LNG溢流時發(fā)生火災(zāi)的可能性盡可能減小，對汽化站其它設(shè)施的危害降到最低，應(yīng)根據(jù)熱輻射防護距離確定用地線。LNG汽化站的總體規(guī)劃2025/3/3118規(guī)定如下：來自火焰的熱輻射通量的規(guī)定在風(fēng)速為0m/s，溫度為21℃和相對濕度為50%的大氣條件下，來自火焰的熱輻射通量不能超過規(guī)定的限定值；熱輻射防護距離應(yīng)根據(jù)LNG火災(zāi)熱輻射模型計算確定；LNG設(shè)計溢流量應(yīng)根據(jù)設(shè)計的具體情況確定。汽化器的間隔

除非導(dǎo)熱流體介質(zhì)是不可燃的，各汽化器及其主要熱源應(yīng)當(dāng)布置在離任何其它火源至少15m的地方。LNG汽化站的總體規(guī)劃2025/3/3119

整體加熱汽化器應(yīng)布置在距用地線至少30m，并距下述地點至少15m：

1)任何圍堰內(nèi)的液化天然氣、可燃制冷劑或可燃液體、或在任何其它泄漏的事故源和圍堰區(qū)之間的這幾種液體的輸運管道。

2)液化天然氣、可燃制冷劑或可燃氣體的儲罐，含有這幾種液體的不用火的工藝設(shè)備，或用在輸送這些液體的裝卸接口。

3)控制大樓、辦公室、車間和其它有人的或重要的建筑物。LNG汽化站的總體規(guī)劃2025/3/3120

遠程加熱汽化器、環(huán)境汽化器和工藝汽化器應(yīng)布置在距離用地線至少30m遠處。遠程加熱汽化器和環(huán)境汽化器應(yīng)當(dāng)允許布置在圍堰區(qū)內(nèi)。在多個加熱汽化器的場合，各汽化器之間的間距應(yīng)當(dāng)至少保持1.5m。工藝設(shè)備的間隔

含有液化天然氣、制冷劑、可燃液體或可燃氣體的工藝設(shè)備，應(yīng)當(dāng)布置在離火源、用地線、控制室、辦公室、車間和其它類型的建筑物至少15m遠處。燃燒設(shè)備和其它火源應(yīng)當(dāng)布置在離任何圍堰區(qū)或儲罐排泄系統(tǒng)至少15m。LNG汽化站的總體規(guī)劃2025/3/3121

近幾十年來，隨著工程建設(shè)的推進，先進、可靠的接收站技術(shù)已日趨成熟，可以為我們所用。

LNG接收站按照對LNG儲罐蒸發(fā)氣（BOG）的處理方式不同，接收站工藝方法可以分為直接輸出和再冷凝式兩種。直接輸出法是將蒸發(fā)氣壓縮到外輸壓力后直接送至輸氣管網(wǎng)；再冷凝法是將蒸發(fā)氣壓縮到較低的壓力（通常為0.9mPa）與由LNG低壓輸送泵從LNG儲罐送出的LNG在再冷凝器中混合。由于LNG加壓后處于過冷狀態(tài)，可以使蒸發(fā)氣再冷凝，冷凝后的LNG經(jīng)LNG高壓輸送泵加壓后外輸。因此再冷凝法可以利用LNG的冷量，并減少了蒸發(fā)氣壓縮功的消耗，節(jié)省了能量。對于大型LNG接收站大多采用再冷凝工藝。3、LNG接收站工藝2025/3/31223、LNG接收站工藝BOG直接壓縮工藝流程框圖BOG再冷凝工藝流程框圖2025/3/3123LNG接收終端再冷凝工藝流程圖2025/3/3124

接收站的生產(chǎn)系統(tǒng)包括：卸船系統(tǒng)儲存系統(tǒng)蒸發(fā)氣處理系統(tǒng)輸送系統(tǒng)防真空補氣工藝系統(tǒng)外輸及計量系統(tǒng)火炬/放空系統(tǒng)等3、LNG接收站工藝2025/3/3125

（1）卸船系統(tǒng)：接收站的卸船系統(tǒng)包括：專用碼頭、卸料臂、蒸發(fā)氣返回臂和管路等。

LNG專用碼頭的特點是接受品種單一、數(shù)量多、船型大。

LNG碼頭的專用設(shè)備是卸料臂。卸船操作在操作員的監(jiān)控下進行，重點是控制系統(tǒng)壓力。卸料臂通過液壓系統(tǒng)操作。LNG運輸船到達卸船碼頭后，通過運輸船上的輸送泵，經(jīng)過多臺卸料臂分別通過支管匯集到總管，并通過總管輸送到LNG儲罐中。LNG進入儲罐后置換出的蒸發(fā)氣，通過一根返回氣管道，經(jīng)氣相返回臂，送到運輸船的LNG儲艙中，以保持系統(tǒng)的壓力平衡。3、LNG接收站工藝2025/3/3126

全平衡卸料臂2025/3/3127

旋轉(zhuǎn)平衡卸料臂2025/3/3128

（1）卸船系統(tǒng)：

在卸船操作初期，采用較小的卸船流量來冷卻卸料臂及輔助設(shè)施，以避免產(chǎn)生較多的蒸發(fā)氣，導(dǎo)致蒸發(fā)氣處理系統(tǒng)超負荷而排放到火炬。當(dāng)冷卻完成后，再逐漸增加流量到設(shè)計值。卸船作業(yè)完成后，使用氮氣將殘留在卸料臂中的LNG吹掃干凈，并準(zhǔn)備進行循環(huán)操作。從各卸料支管中排除的LNG進入碼頭上設(shè)置的收集罐，并通過收集罐加熱器將排除的LNG氣化后經(jīng)氣體返回管線送到蒸發(fā)氣總管。

在無卸船期間，通過一根從低壓輸出總管來的循環(huán)管線以小流量LNG經(jīng)卸料總管循環(huán)返回再冷凝器。以保持LNG卸料總管處于冷備用狀態(tài)。3、LNG接收站工藝2025/3/3129

（2）儲存系統(tǒng)：

LNG儲存工藝系統(tǒng)由低溫儲罐、進出口管線及控制儀表等設(shè)備組成。通常情況下，由于接收終端可能裝卸不同供應(yīng)商的LNG，每個儲罐均配備2根進料管線?？紤]到兩種LNG的密度差，可將卸船管線進液口分別引至罐頂與罐底。若待卸LNG密度大于儲罐內(nèi)已有LNG的密度，采用罐頂進液口，反之采用罐底進液口。LNG潛液泵安裝于儲罐底部附近，LNG通過潛液泵經(jīng)輸出管線從罐頂排出。LNG儲罐上的所有進出口管線和開口全部設(shè)置在儲罐頂部，避免LNG由接口處泄漏。3、LNG接收站工藝2025/3/3130卸船時，由于船上儲罐內(nèi)輸送泵運行時散熱、船上儲罐與終端儲罐的壓差、卸料臂漏熱及LNG與蒸發(fā)氣體的置換等，蒸發(fā)氣量大幅增加。為了最大程度減少卸船時的蒸發(fā)氣量，此時應(yīng)盡量提高儲罐內(nèi)的壓力。LNG接收終端一般應(yīng)至少有2個等容積的儲罐。。當(dāng)接收站處于“零輸出”狀態(tài)時，站內(nèi)所有的低、高壓輸送泵停止運行，僅開啟一臺罐內(nèi)泵以確保少量的LNG在卸料總管中及LNG輸送管線中進行循環(huán)，保持系統(tǒng)處于冷狀態(tài)。2025/3/3131

（3）蒸發(fā)氣處理系統(tǒng)：

蒸發(fā)氣（BOG－BoilOffGas）處理工藝系統(tǒng)包括冷卻器、分液罐、BOG壓縮機、再冷凝器、火炬放空系統(tǒng)等。當(dāng)儲罐處于不同工作狀態(tài)，如儲罐正接收LNG、外輸LNG或既不接收也不外輸LNG時，BOG產(chǎn)生量均有較大差別，且BOG產(chǎn)生量的不同引起儲罐壓力的高低。在儲罐中設(shè)置各級壓力開關(guān)，當(dāng)儲罐壓力超過或低于各級設(shè)定值時，系統(tǒng)進行響應(yīng)動作，保證儲罐在一定壓力范圍內(nèi)正常工作。當(dāng)排出BOG時，為保證低溫下BOG壓縮機運行的入口溫度不超限，在入口前設(shè)置冷卻器利用LNG的冷量保證入口溫度低于上限。。3、LNG接收站工藝2025/3/3132

（4）輸送系統(tǒng)：

LNG接收站輸送系統(tǒng)的主要功能是實現(xiàn)LNG再氣化，外輸供氣。該系統(tǒng)主要包括高壓輸送和LNG氣化部分。LNG高壓輸送泵從再冷凝器出來的LNG直接進入LNG高壓輸送泵，加壓后通過總管輸送到氣化器。根據(jù)外輸氣量的要求控制LNG高壓輸送泵啟停臺數(shù)。在氣化器的入口LNG管線上設(shè)有流量調(diào)節(jié)來控制LNG高壓輸送泵的外輸流量。該流量調(diào)節(jié)可以由操作員手動控制，也可根據(jù)外輸天然氣總管上的飲料變化來控制。通過LNG高壓輸送泵的外輸流量來保證外輸天然氣總管上的壓力穩(wěn)定。在高壓輸送泵出口管上設(shè)有最小流量回流管線，以保護泵的安全運行。3、LNG接收站工藝2025/3/3133

氣化器

LNG在氣化器中再氣化為天然氣，計量后經(jīng)輸氣管線送往各用戶。氣化后的天然氣最低溫度一般為0℃。

LNG接收站一般設(shè)有兩種氣化器：一種用于供氣氣化，長期穩(wěn)定運行；另一種通常作為調(diào)峰或維修時使用，要求啟動快。氣化器通常用海水做熱源。海水流量通過海水管線上的流量調(diào)節(jié)閥來控制，控制海水流量滿足氣化熱負荷要求，同時限制海水溫降不超過5℃。3、LNG接收站工藝2025/3/3134（5）防真空補氣工藝系統(tǒng)

該系統(tǒng)的作用是防止LNG儲罐在運行中產(chǎn)生真空。當(dāng)罐內(nèi)壓力超過開關(guān)設(shè)定值時，可通過調(diào)節(jié)壓縮機的排量或控制壓縮機啟停來維持儲罐的操作壓力；當(dāng)罐內(nèi)壓力形成負壓時，必須由氣化器出口管匯處引出天然氣來補充。有些儲罐也采取安全閥直接連通大氣，當(dāng)儲罐產(chǎn)生真空時直接由閥導(dǎo)入大氣進罐內(nèi)補氣。2025/3/3135

（6）外輸計量系統(tǒng)：

接收站天然氣外輸若有多條輸氣管線，可在外輸總管管匯上接出。天然氣總管上設(shè)有一套完善的壓力保護系統(tǒng)，以防輸氣管線超壓。外輸總管上設(shè)有壓力控制閥，將氣化器出口壓力控制在要求的外輸壓力，以防止輸氣管線因壓力過低而造成高壓輸送泵背壓過低。計量成套設(shè)備要滿足貿(mào)易計量要求，并設(shè)有1套備用回路。

3、LNG接收站工藝2025/3/3136（7）火炬放空工藝系統(tǒng)該系統(tǒng)的設(shè)置是為了泄放正常操作時BOG壓縮機不能處理的低壓BOG，以及因事故停產(chǎn)時氣化器產(chǎn)生的高壓BOG。低壓BOG由于量較少且正常操作時出現(xiàn)的頻率較高，故設(shè)置低壓火炬系統(tǒng)將其燒掉；高壓BOG在事故泄放時量比較大但出現(xiàn)的頻率較低，如翻滾現(xiàn)象等事故，根據(jù)接收終端所處的地理環(huán)境位置和安全環(huán)保的要求，可設(shè)置高壓火炬或大氣放空來處理BOG。2025/3/3137

接收站的操作：按原料輸入和產(chǎn)品輸出的狀況，LNG接收站的操作可分為正常輸出操作、零輸出操作和備用操作三種情況。正常輸出操作正常輸出操作時按照有無卸船又可以分為兩種模式。一種是在正常輸出操作時無卸船作業(yè)，這種操作模式是LNG接收站運行中最常用的操作模式。此時，按照供氣需求調(diào)節(jié)泵的排量，控制氣化器的氣化量，滿足外輸需求。同時為了保持卸船總管的冷狀態(tài)，需要循環(huán)少量的LNG。當(dāng)外輸氣量很大時，將從天然氣輸出總管上返回少量氣體到LNG儲罐來保持壓力平衡。3、LNG接收站工藝2025/3/3138

另一種是在正常輸出操作時有卸船作業(yè)，此時，卸船總管的LNG循環(huán)將停止，并根據(jù)LNG的密度決定從LNG儲罐的頂部或底部進料。主要操作有：LNG運輸船靠岸、卸料臂與運輸船聯(lián)結(jié)、LNG卸料臂冷卻、LNG卸料、卸料完成放凈卸料臂、將卸料臂與運輸船脫離。零輸出操作

零輸出操作是在接收站停止向外供氣時的狀態(tài)。在此期間，不安排卸船。如果在卸船期間，接收站的輸出停止，卸船應(yīng)同時停止，以防止大量蒸發(fā)氣不能冷凝而排放到火炬。備用操作

備用操作是LNG接收站處于無卸船和零輸出時的操作。在備用操作時，通過少量的LNG循環(huán)來保持系統(tǒng)的冷狀態(tài)。蒸發(fā)氣將用作燃料氣，多余的蒸發(fā)氣則排放到火炬。3、LNG接收站工藝2025/3/3139

接收站的主要設(shè)備是儲罐、蒸發(fā)氣壓縮機、高低壓輸送泵、再冷凝器、氣化器等。

儲罐1、罐容接收站儲罐的容量決定了接收站的儲存能力，而確定LNG接收站儲存能力的因素是多方面的，如LNG運輸船的船容、碼頭最大連續(xù)不可作業(yè)天數(shù)，LNG接收站的外輸要求及其他計劃的或不可預(yù)料事件，如LNG運輸船的延期或維修，氣候變化等。4、LNG接收站主要設(shè)備2025/3/3140

接收站儲存LNG的能力，所需要的最小罐容可以按下式計算：

VL=(Vl+n×Qa-t1×q+r×Qc×t2)

VL——LNG罐最小需求容積，m3；

Vl——LNG船的最大容積，m3；

n——LNG船的延誤時間（n1碼頭不可作業(yè)天數(shù)、n2航程延誤天數(shù)，n3碼頭調(diào)度延誤天數(shù)），d；

Qa——高峰月平均供氣量，m3/d；

t1——LNG卸料時間（12h）；

t2——LNG船航行時間，d；

Qc——高峰月平均城市燃氣日供氣量，m3/d；

q——最小送出氣量，m3/d；

r——LNG船航行期間市場變化系數(shù)。4、LNG接收站主要設(shè)備2025/3/3141

計算得到的LNG罐最小需求容積，按此確定單罐容積和罐的臺數(shù)。對于大型LNG接收站來說，單罐容積大，臺數(shù)少，可以節(jié)省占地、減少投資。但是罐的數(shù)量也是要考慮卸船作業(yè)等操作管理的需要，不宜太少。

2、罐型一般做法是，對于罐容小于14×104m3，可以考慮單容、雙容或全容三種形式；對于罐容在（14～16）×104m3之間的，一般選用雙容或全容罐；而罐容大于16×104m3，建議選用全容罐。大型LNG接收站從安全考慮，如果可能，一般選用全容式混凝土頂儲罐（FCCR）。全容式混凝土頂儲罐的最大操作壓力比金屬頂儲罐的高。在卸船操作時，可利用罐內(nèi)蒸發(fā)氣自身壓力直接返回到LNG運輸船上，無需設(shè)置返回氣風(fēng)機加壓。

4、LNG接收站主要設(shè)備2025/3/3142

全容式混凝土頂儲罐的設(shè)計壓力一般為29kPa，設(shè)計溫度為-175～+65℃。日蒸發(fā)率的要求按罐的容積大小而不同，儲罐小，表/體比大，日蒸發(fā)率高。目前國際上對10×104m3以上的儲罐，要求日蒸發(fā)率小于0.05%。10×104m3以下的儲罐，日蒸發(fā)率小于0.08%。LNG儲罐內(nèi)罐材料為9%鎳鋼。

4、LNG接收站主要設(shè)備2025/3/3143

2、氣化器

LNG氣化器按照結(jié)構(gòu)和熱源的不同，可分為板翅式、管殼式、中流式、開架式及浸沒燃燒式等。目前，LNG接收終端廣泛采用開架式氣化器（ORV）、浸沒燃燒式氣化器（SCV）和中間媒體式氣化器（IFV），LNG衛(wèi)星型接收終端和氣化站普遍使用空浴式氣化器和水浴式氣化器。4、LNG接收站主要設(shè)備2025/3/3144

4、LNG接收站主要設(shè)備類型特點空氣加熱型結(jié)構(gòu)簡單，運行費用低，受環(huán)境影響大，一般用于氣化量比較小的場合水加熱型開架式：液膜下落換熱器，投資高，運行費用低，安全可靠直接交換式：尺寸緊湊，初投資低，部分傳熱管凍結(jié)，經(jīng)濟性較差中間流體型采用丙烷、丁烷或氟利昂作為中間傳熱流體，改善結(jié)冰帶來的影響；形式緊湊，運行費用低，反應(yīng)迅速，易于突然開閉燃燒加熱型結(jié)構(gòu)緊湊，初投資低，傳熱效率非常高，可快速啟動，適于緊急調(diào)峰蒸氣加熱型效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，溫控操作好，運行范圍寬，維護方便，性能計算復(fù)雜氣化設(shè)備的主要型式與特點2025/3/3145

開架式氣化器（ORV）以海水為加熱介質(zhì)，LNG在帶翅片的管束板內(nèi)由下向上垂直流動，海水則在管束板外自上而下噴淋，為避免影響周圍海區(qū)生態(tài)平衡，海水進、出口溫差不得超過7℃，實際?？刂圃?～5℃。由于提供熱源的海水進出口溫差較小，氣化過程需要的海水量較大，因此ORV設(shè)備體積龐大，占地面積大，投資較高，但運行成本低，且安全可靠，適用于基本負荷供氣要求，可采用多臺并聯(lián)運行。4、LNG接收站主要設(shè)備2025/3/31464、LNG接收站主要設(shè)備開架式氣化器2025/3/3147

浸沒燃燒式氣化器（SCV）包括換熱管、水浴、浸沒式燃燒器、燃燒室和鼓風(fēng)機等。燃燒器在水浴水面上燃燒，熱煙氣通過排氣管由噴霧器排入水浴的水中，使水產(chǎn)生高度湍動。換熱管內(nèi)LNG與管外高度湍動的水充分換熱，加熱蒸發(fā)LNG。示意結(jié)構(gòu)見圖所示。SCV與ORV相比省掉了大型取水和排水設(shè)備，投資低，啟動快，能迅速調(diào)節(jié)LNG蒸發(fā)量，但運行費用高，主要作為備用設(shè)備，在開架式氣化器維修時運行或在需要增加氣量調(diào)峰時并聯(lián)運行。4、LNG接收站主要設(shè)備2025/3/3148浸沒燃燒式氣化器

4、LNG接收站主要設(shè)備2025/3/31493）中間介質(zhì)式氣化器采用中間傳熱流體的方法可以改善結(jié)冰帶來的影響，通常采用丙烷、丁烷或氟利昂等介質(zhì)作中間傳熱流體。這樣加熱介質(zhì)不存在結(jié)冰的問題。由于水在管內(nèi)流動，因此可以利用廢熱產(chǎn)生的熱水。換熱管采用鈦合金管，不會產(chǎn)生腐蝕，對海水的質(zhì)量要求也沒有過多的限制。中間介質(zhì)式氣化器也有不同的形式，但皆有一個共同之處，就是用中間介質(zhì)作為熱媒，其中間介質(zhì)可以是丙烷或醇（甲醇或乙二醇）水溶液，加熱介質(zhì)可以為海水、熱水、空氣等，采用特殊形式的換熱器或管殼式換熱器來氣化LNG。

4、LNG接收站主要設(shè)備2025/3/31504）空氣加熱型氣化器空氣加熱型氣化器大多數(shù)是翅片管型或其他伸展體表面的換熱器。因為空氣加熱的能量比較小，一般用于氣化量比較小的場合，在LNG工業(yè)中的應(yīng)用受到一定的限制。空氣加熱型氣化器的另一缺點是受環(huán)境條件的影響太大，如溫度和濕度的影響。另外，它們的氣化能力還受當(dāng)?shù)氐淖畹蜌鉁睾妥罡邼穸鹊挠绊?。因為結(jié)冰過多會減少有效的傳熱面積和妨礙空氣的流動。由于沒有燃料的消耗，所以結(jié)構(gòu)簡單，運行費用低。

4、LNG接收站主要設(shè)備2025/3/3151

氣化器的配置接收站氣化器的選用要根據(jù)工藝要求和各種形式氣化器的特點合理配置。按照區(qū)域穩(wěn)定供氣的要求，接收站氣化設(shè)備既要保證常年正常供氣，又要滿足調(diào)峰供氣的要求。開架式氣化器由于流程簡單，運行費用低，通常用作常年運行的氣化設(shè)備。浸沒燃燒式氣化器由于啟動快，但運行費用高，一般作為調(diào)峰或開架式氣化器維修時使用。4、LNG接收站主要設(shè)備2025/3/3152汽化器傳熱面積的確定汽化器傳熱面積可按下式計算：

A—汽化器的換熱面積（時）；

w—汽化器的汽化能力(kg/s)；

q—汽化單位質(zhì)量液化天然氣所需的熱量（kJ/kg）

K—汽化器的傳熱系數(shù)[kW/（m2.K）]；

△t—加熱介質(zhì)與液化天然氣的平均溫差（K）。4、LNG接收站主要設(shè)備2025/3/3153汽化器基本要求汽化器換熱器的設(shè)計工作壓力，至少等于液化天然氣泵或供給液化天然氣的壓力容器系統(tǒng)的最大出口壓力中較大的壓力值。汽化器組的各個汽化器均應(yīng)設(shè)置進口和排放切斷閥。應(yīng)提供恰當(dāng)?shù)淖詣踊O(shè)備，以避免LNG或汽化氣體以高于或低于外送系統(tǒng)的溫度進入輸配系統(tǒng)。這類自動化設(shè)備應(yīng)獨立于所有其它流動控制系統(tǒng)，并應(yīng)與僅用于緊急用途的管路閥門相配合。4、LNG接收站主要設(shè)備2025/3/3154

用于防止LNG進入空置汽化器組的隔斷設(shè)施，應(yīng)包括兩個進口閥，并且提供排除兩個閥門之間可能聚集的LNG或氣體的安全的措施。每一加熱汽化器應(yīng)提供一種在距汽化器至少15m處切斷熱源的方式。此設(shè)備應(yīng)在其安裝位置可操作。

如果汽化器與向其供液的儲罐的距離不小于15m，則在LNG管路距加熱汽化器至少15m處應(yīng)設(shè)置切斷閥。此切斷閥應(yīng)在其安裝位置和以遠程方式均可操作，且應(yīng)防止因外部結(jié)冰使其不可操作。4、LNG接收站主要設(shè)備2025/3/3155安裝在距LNG儲罐15m之內(nèi)的任何環(huán)境或加熱汽化器，均應(yīng)在液體管路上設(shè)置自動切斷閥。此閥應(yīng)設(shè)在距汽化器至少3m處，應(yīng)在管路失壓時（過流），或汽化器緊鄰區(qū)域溫度異常時（火災(zāi)），或汽化器出口管路出現(xiàn)低溫時，能自動關(guān)閉。在有人值班的地方，應(yīng)允許在距汽化器至少15m處對此閥實現(xiàn)遠程操作。如果在遠程加熱汽化器中采用了可燃中間流體，應(yīng)在中間流體系統(tǒng)管路的熱端和冷端均設(shè)置切斷閥。這些閥門的控制設(shè)施應(yīng)設(shè)在距汽化器至少15m處。

4、LNG接收站主要設(shè)備2025/3/3156每臺汽化器應(yīng)當(dāng)安裝減壓閥.4、LNG接收站主要設(shè)備2025/3/3157泵和壓縮機

液化天然氣汽化站中使用的泵和壓縮機，應(yīng)滿足下列要求：泵和壓縮機應(yīng)當(dāng)使用在可能遇到的溫度和壓力條件下都能正常工作的材料來制造。閥門的安裝應(yīng)使每一臺泵或壓縮機都能單獨維修。在泵或離心式壓縮機因操作需要并列安裝的場合，每一個出口管線上應(yīng)配一個止回閥。泵和壓縮機應(yīng)當(dāng)在出口管線上裝備一個減壓裝置來限制壓力，使之低于機殼和下游管道、設(shè)備的設(shè)計最大安全工作壓力。4、LNG接收站主要設(shè)備2025/3/3158泵和壓縮機

每臺泵應(yīng)當(dāng)裝備有足夠能力的釋放閥，用以防止泵殼在冷卻時產(chǎn)生最大流量期間超壓。低溫泵的地基和油池的設(shè)計和施工中，應(yīng)防止冷凍膨脹。對于輸送溫度低于-29℃的液體泵，應(yīng)配備預(yù)冷裝置，確保泵不被損壞或造成臨時或永久失效。處理可燃氣體的壓縮設(shè)備，應(yīng)在各個氣體可能漏泄的點設(shè)排氣道，使氣體能排出到建筑物外部可供安全排放的地方。4、LNG接收站主要設(shè)備2025/3/31595.1.4

測量儀表

液位測量（獨立的兩套，高液位報警器）壓力表（儲罐最高預(yù)期液位上方的位置）真空表（真空夾套設(shè)備檢測夾層中的絕對壓力）溫度檢測（儲罐、汽化器、低溫設(shè)備和容器的地基）檢測儀表的緊急切斷4、LNG接收站主要設(shè)備2025/3/3160山東淄博LNG氣化站儲罐：圓柱形，106m3/臺，共12臺；內(nèi)罐材質(zhì)為0Cr18Ni9,外罐材質(zhì)為16MnR,夾層充填珠光砂250mm厚，抽真空2025/3/31612025/3/3162汽化站建設(shè)實例

淄博LNG汽化站工程概況LNG汽化站的工藝設(shè)計1)工藝流程山東淄博LNG氣化站2025/3/31632)設(shè)備及材料的選擇LNG儲罐：立式，幾何水容積106m3，12臺，內(nèi)膽材料為OCr18Ni9，外層為16MnR,夾層充填珠光砂抽真空絕熱保冷。儲存壓力0.3mPa，溫度-145℃空浴汽化器：汽化能力1500kg/h，8臺。水浴汽化器：汽化能力4000kg/h，1臺。材料：工藝中所要求的低溫管道均采用OCr18Ni9,與之相關(guān)的低溫閥門均由日本賽山公司提供，相關(guān)管道進行保冷處理。山東淄博LNG氣化站2025/3/31643)LNG站的消防及安全設(shè)計消防水罐(1500m3,兩個)；環(huán)狀供水管網(wǎng)、消火栓、水炮和罐頂水幕噴淋裝置；罐區(qū)設(shè)干粉滅火裝置；排液溝和集液池（200m3）可燃氣體報警緊急切斷閥和高壓保護、安全放空系統(tǒng)山東淄博LNG氣化站2025/3/31654)站址選擇及總平面布置在考察多個站址基礎(chǔ)上，確定在楊寨的供氣站占地37.6畝，四周較空曠，地下沒被采空，且自然地勢為西高東低，廠區(qū)自然就分為高（生活區(qū)）低（生產(chǎn)區(qū)）兩部分，由于主風(fēng)向為西南風(fēng)，儲罐就設(shè)在下廠區(qū)的東北側(cè)，故站址及廠區(qū)平面布置較為安全、合理。山東淄博LNG氣化站2025/3/3166江蘇蘇州LNG氣化站

兩臺體積均為100m3的低溫儲罐，儲罐夾層填充珠光砂并抽真空進行絕熱；將LNG氣化、調(diào)壓后與水煤氣、焦?fàn)t氣摻混作城市煤氣氣源。2025/3/3167

4.2.4LNG儲槽的安全運行液化天然氣儲存安全技術(shù)主要有以下幾方面：儲罐材料：材料的物理特性應(yīng)適應(yīng)在低溫條件下工作，如材料在低溫工作狀態(tài)下的抗拉和抗壓等機械強度、低溫沖擊韌性和熱膨脹系數(shù)等。LNG充注：儲罐的充注管路設(shè)計應(yīng)考慮在頂部和底部均能充灌，這樣能防止LNG產(chǎn)生分層，或消除已經(jīng)產(chǎn)生的分層現(xiàn)象。儲罐的地基：應(yīng)能經(jīng)受得起與LNG直接接觸的低溫，在意外情況下萬一LNG產(chǎn)生泄漏或溢出，LNG與地基直接接觸，地基應(yīng)不會損壞。儲罐絕熱：絕熱材料必須是不可燃的，并有足夠的強度，能承受消防水的沖擊力。當(dāng)火蔓延到容器外殼時，絕熱層不應(yīng)出現(xiàn)熔化或沉降，絕熱效果不應(yīng)迅速下降。

安全保護系統(tǒng)：儲罐的安全防護系統(tǒng)必須可靠，能實現(xiàn)對儲罐液位、壓力的控制和報警，必要時應(yīng)該有多級保護。

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（１）LNG儲罐的充注條件惰化處理

惰化的目的是要用惰性氣體將儲罐內(nèi)和管路系統(tǒng)內(nèi)的空氣或天然氣置換出來，然后才能充注可燃介質(zhì)。2025/3/3169

（１）LNG儲罐的充注條件惰性氣體，可以是氮氣、二氧化碳等

用于惰化的惰性氣體，可以是氮氣、二氧化碳等。通?？梢杂靡簯B(tài)氮或液態(tài)二氧化碳氣化來產(chǎn)生惰性氣體。LNG船上則設(shè)置惰性氣體發(fā)生裝置。通常采用變壓吸附、氨氣裂解和燃油燃燒分離等方法制取惰性氣體。2025/3/3170

（１）LNG儲罐的充注條件純化

充注LNG之前，還有必要用LNG蒸氣將儲罐中的惰性氣體置換出來，這個過程稱為純化。具體方法是用氣化器將LNG氣化并加熱至常溫狀態(tài)，然后送入儲罐，將儲罐中的惰性氣體置換出來，使儲罐中不存在其它氣體。純化工作完成之后，方可進入冷卻降溫和LNG的加注過程。為了使純化效果更好，純化時需要考慮惰性氣體密度與儲罐內(nèi)空氣或可燃氣體的密度，以確定正確的送氣部位。2025/3/3171

（2）LNG儲罐的最大充裝容量

低溫液化氣體儲罐必須留有一定的空間，作為介質(zhì)受熱膨脹之用。充灌低溫液體的數(shù)量與介質(zhì)特性、與設(shè)計工作壓力有關(guān)，LNG儲罐的最大充注量對安全儲存有著非常密切的關(guān)系?？紤]到液體受熱后的體積將會膨脹，可能引起液位超高導(dǎo)致LNG溢出，因此，必須留有一定的空間，需要根據(jù)儲罐的安全排放閥的設(shè)定壓力和充注時LNG的具體情況來確定。2025/3/3172

（2）LNG儲罐的最大充裝容量除了液位測量裝置以外，儲罐還應(yīng)裝備高液位報警器，使操作人員有充足的時間停止充注。報警器應(yīng)安裝在操作人員能夠聽到的地方。NFPA-59A規(guī)定：對于容量比較小的儲罐，允許裝備一個液位測試閥門來代替高液位報警器，通過人工手動的方法來控制，當(dāng)液位達到液位測試閥門時，手動切斷進料。2025/3/3173

（3）LNG儲罐的壓力控制

LNG儲罐的內(nèi)部壓力控制是最重要的防護措施之一，必須控制在允許的壓力范圍之內(nèi)。罐內(nèi)壓力過高或過低（出現(xiàn)負壓），對儲罐都是潛在的危險。影響儲罐壓力的因素很多，諸如熱量進入