LNG接收站流程及关键设备讲座(PDF53页)

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LNGLNG接收站接收站LNGLNG接收站接收站1LNG接收站既是远洋运输液化天然气的终端,又是陆上LNG接收站既是远洋运输液化天然气的终端,又是陆上天然气供应的气源,处于液化天然气产业链中的关键部位。LNG接收站实际上是天然气的液态运输与气态管道输送的交接点。(1)LNG接收站是接收海运液化天然气的终端设施液化天然气通过海上运输从产地运送到用户在接收液化天然气通过海上运输,从产地运送到用户,在接收站接收、储存,因而接收站是LNG海上运输的陆上接收终端。LNG接收站必须具有大型LNG船舶停靠的港湾设施;具有完备LNG接收站必须具有大型LNG船舶停靠的港湾设施;具有完备的LNG接收系统和储存设施。2(2)接收站应具有满足区域供气要求的气化能力为确保供气的安全可靠必须建立完善的天然气供应体为确保供气的安全可靠,必须建立完善的天然气供应体系。而多气源供气是该体系的主要组成。为此,LNG接收站在接收、储存LNG的同时,应具有适应区域供气系统要求的液化天然气气化供气能力。接收站建设规模必须满足区域供气系统的总体要求。3(3)接收站应为区域稳定供气提供一定的调峰能力(3)接收站应为区域稳定供气提供定的调峰能力一般说来,管道输送的上游气源解决下游用户的季节调峰和直接用户调峰比较现实。对于城市或地区供气的日、时调峰,LNG气源可以发挥其调节灵活的特点,起到应有的作用。为此LNG接收站在气化能力的配置上要考虑为区域供气为此,LNG接收站在气化能力的配置上要考虑为区域供气调峰需求留有余地。4(4)接收站可为实现天然气战略储备提供条件。建设天然气战略储备是安全供气的重要措施发达国家为建设天然气战略储备是安全供气的重要措施。发达国家为保证能源供应安全都建设了完善的石油、天然气战略储备系统。国外天然气储备为17~110天不等。我国大规模应用天然气刚刚开始,从长远考虑、规划战略储备工作十分必要。随着用气规模的不断增长,储备量也要相应增加即战略储备以动态发展按照国外天然气安全储备的应增加,即战略储备以动态发展。按照国外天然气安全储备的情况,我国的天然气储备可采用政府与企业共同承担,以政府为主,储备规模可远近期结合,近期15天,远期30天储备为主,储备规模可远、近期结合,近期15天,远期30天。储备方式可以LNG或地下储气库储备。LNG储备可以充分利用国际资源,缓解石油进口压力,实现能源供应来源多样化。5综上所述,LNG接收站的功能概括起来是液化天然气的接收储存和气化供气收、储存和气化供气。接收站一般包括专用码头、卸船系统、储存系统、气化系统、生产控制和安全保护系统以及公用工程等设施。6LNG汽化站的总体规划汽化站的体规划•站址的选择站址选择一方面要从城市的总体规划和合理布局出站址选择方面要从城市的总体规划和合理布局出发,另一方面也应从有利生产、方便运输、保护环境着眼。因此,在站址选择过程中,要考虑到既能完成当前眼。因此,在站址选择过程中,要考虑到既能完成当前的生产任务,又要想到将来的发展。。7近几十年来,随着工程建设的推进,先进、可靠的接收近几十年来,随着工程建设的推进,先进、可靠的接收站技术已日趋成熟,可以为我们所用。LNG接收站按照对LNG储罐蒸发气(BOG)的处理方式不LNG接收站按照对LNG储罐蒸发气(BOG)的处理方式不同,接收站工艺方法可以分为直接输出和再冷凝式两种。直接输出法是将蒸发气压缩到外输压力后直接送至输气管直接输出法是将蒸发气压缩到外输压力后直接送至输气管网;再冷凝法是将蒸发气压缩到较低的压力(通常为再冷凝法是将蒸发气压缩到较低的压力(通常为0.7~0.9MPa)与由LNG低压输送泵从LNG储罐送出的LNG在再冷凝器中混合由于LNG加压后处于过冷状态可以使蒸发冷凝器中混合。由于LNG加压后处于过冷状态,可以使蒸发气再冷凝,冷凝后的LNG经LNG高压输送泵加压后外输。因此再冷凝法可以利用LNG的冷量,并减少了蒸发气压缩功的消8再冷凝法可以利用LNG的冷量,并减少了蒸发气压缩功的消耗,节省了能量。对于大型LNG接收站大多采用再冷凝工艺。BOG直接压缩工艺流程框图BOG再冷凝工艺流程框图BOG再冷凝工艺流程框图9LNG接收终端再冷凝工艺流程图(观看视频)1011接收站的生产系统包括:卸船系统储存系统蒸发气处理系统蒸发气处理系统输送系统防真空补气工艺系统外输及计量系统火炬/放空系统等12火炬/放空系统等(1)卸船系统:接收站的卸船系统包括:专用码头、卸料臂、蒸发气返回臂和管路等。LNG专用码头的特点是接受品种单一数量多船型大LNG专用码头的特点是接受品种单一、数量多、船型大。LNG码头的专用设备是卸料臂。卸船操作在操作员的监控下进行,重点是控制系统压力。卸料臂通过液压系统操作。运输船到达卸船码头后通过运输船上的输送泵经过LNG运输船到达卸船码头后,通过运输船上的输送泵,经过多台卸料臂分别通过支管汇集到总管,并通过总管输送到LNG储罐中。LNG进入储罐后置换出的蒸发气,通过一根返回LNG储罐中。LNG进入储罐后置换出的蒸发气,通过根返回气管道,经气相返回臂,送到运输船的LNG储舱中,以保持系统的压力平衡。13141533、、LNGLNG接收站工艺接收站工艺(1)卸船系统:在卸船操作初期,采用较小的卸船流量来冷却卸料臂及辅助设施,以避免连接处泄露,同时避免产生较多的蒸发气,导致蒸发气处理系统超负荷而排放到火炬。当冷却完成后,导致蒸发气处理系统超负荷而排放到火炬。当冷却完成后,再逐渐增加流量到设计值。卸船作业完成后,使用氮气将残留在卸料臂中的LNG吹扫干净,并准备进行循环操作。从各卸料支管中排除的LNG进入码头上设置的收集罐,并通过收集罐加热器将排除的LNG气化后经气体返回管线送到蒸发气总管LNG气化后经气体返回管线送到蒸发气总管。在无卸船期间,通过一根从低压输出总管来的循环管线以小流量LNG经卸料总管循环返回再冷凝器。以保持LNG卸料总管处于冷备用状态。16(2)储存系统:LNG储存工艺系统由低温储罐、进出口管线及控制仪表等设备组成。通常情况下,由于接收终端可能装卸不同供应商的LNG,每个储罐均配备2根进料管线。考虑到两种LNG的密度差,可将卸船管线进液分别引至罐顶与罐底若待卸密度大于储卸船管线进液口分别引至罐顶与罐底。若待卸LNG密度大于储罐内已有LNG的密度,采用罐顶进液口,反之采用罐底进液口LNG潜液泵安装于储罐底部附近LNG通过潜液泵经输出管线。LNG潜液泵安装于储罐底部附近,LNG通过潜液泵经输出管线从罐顶排出。LNG储罐上的所有进出口管线和开口全部设置在储罐顶部,避免LNG由接口处泄漏。罐顶部接17•卸船时,由于船上储罐内输送泵运行时散热、船上储罐与终端储罐的压差、卸料臂漏热及LNG与蒸发气体的置换等,蒸发气量大幅增加。为了最大程度减少卸船时的蒸发气量,此时应尽量提高储罐内的压力。当接收站处于“零输出”状态时,站内所有的低、高压输送泵停止运行,仅开启一台罐内泵以确保少量的LNG在卸料总管中及LNG输送管线中进行循环,保持系统处于冷状态。18(3)蒸发气处理系统:蒸发气(BOG-BoilOffGas)处理工艺系统包括冷却器、分液罐、BOG压缩机、再冷凝器、火炬放空系统等。、分液罐、BOG压缩机、再冷凝器、火炬放空系统等。当储罐处于不同工作状态,如储罐正接收LNG、外输LNG或既不接收也不外输LNG时BOG产生量均有较大差别且BOG产既不接收也不外输LNG时,BOG产生量均有较大差别,且BOG产生量的不同引起储罐压力的高低。在储罐中设置各级压力开关当储罐压力超过或低于各级设定值时系统进行响应动作,当储罐压力超过或低于各级设定值时,系统进行响应动作,保证储罐在一定压力范围内正常工作。当排出BOG时,为保证低温下BOG压缩机运行的入口温度不超限,在入口前设置冷却低温下BOG压缩机运行的入口温度不超限,在入口前设置冷却器利用LNG的冷量保证入口温度低于上限。19(4)输送系统:LNG接收站输送系统的主要功能是实现LNG再气化,外输供气。该系统主要包括高压输送和LNG气化部分。LNG高压输送泵LNG高压输送泵从再冷凝器出来的LNG直接进入LNG高压输送泵,加压后通过总管输送到气化器根据外输气量的要求控制LNG高压输通过总管输送到气化器。根据外输气量的要求控制LNG高压输送泵启停台数。在气化器的入口LNG管线上设有流量调节来控制LNG高压输在气化器的入管线上设有流量调节来控制高压输送泵的外输流量。该流量调节可以由操作员手动控制,也可根据外输天然气总管上的饮料变化来控制。通过LNG高压输送泵的外输流量来保证外输天然气总管上的压力稳定。在高压输送泵出口管上设有最小流量回流管线,以保护泵的安全运行。20气化器LNG在气化器中再气化为天然气,计量后经输气管线送往各用户。气化后的天然气最低温度一般为0℃。LNG接收站一般设有两种气化器:一种用于供气气化,长接收站般设有两种气化器种用于供气气化长期稳定运行;另一种通常作为调峰或维修时使用,要求启动快。气化器通常用海水做热源。海水流量通过海水管线上的流量。气化器通常用海水做热源。海水流量通过海水管线上的流量调节阀来控制,控制海水流量满足气化热负荷要求,同时限制海水温降不超过5℃海水温降不超过5℃。21(5)防真空补气工艺系统(5)防真空补气工艺系统该系统的作用是防止LNG储罐在运行中产生真空。当罐内压力超过开关设定值时,可通过调节压缩机的排量或控制压缩机启停来维持储罐的操作压力;当罐内压力形成负压时,必须由气化器出口管汇处引出天然气来补充。有负压时必须由气化器出管汇处引出天然气来补充有些储罐也采取安全阀直接连通大气,当储罐产生真空时直接由阀导入大气进罐内补气接由阀导入大气进罐内补气。22(6)外输计量系统:接收站天然气外输若有多条输气管线,可在外输总管管汇上接出。天然气总管上设有一套完善的压力保护系统,以防输气管线超压。外输总管上设有压力控制阀,将气化器出口压力控制在要求的外输压力,以防止输气管线因压力过低而造成高压输送泵背压过低。计量成套设备要满足贸易计量要求,并设有1套备用回路。23(7)火炬放空工艺系统该系统的设置是为了泄放正常操作时BOG压缩机不能处理的低压BOG以及因事故停产时气化器机不能处理的低压BOG,以及因事故停产时气化器产生的高压BOG。低压BOG由于量较少且正常操作时出现的频率较高故设置低压火炬系统将其烧时出现的频率较高,故设置低压火炬系统将其烧掉;高压BOG在事故泄放时量比较大但出现的频率较低如翻滚象等事故根据接收终端所处的较低,如翻滚现象等事故,根据接收终端所处的地理环境位置和安全环保的要求,可设置高压火炬或大气放空来处理BOG。2425接收站的操作:接收站的操作按原料输入和产品输出的状况,LNG接收站的操作可分为正常输出操作、零输出操作和备用操作三种情况。正常输出操作、零输出操作和备用操作三种情况。正常输出操作正常输出操作时按照有无卸船又可以分为两种模式。正常输出操作时按照有无卸船又可以分为两种模式。一种是在正常输出操作时无卸船作业,这种操作模式是LNG接收站运行中最常用的操作模式。此时,按照供气需求调LNG接收站运行中最常用的操作模式。此时,按照供气需求调节泵的排量,控制气化器的气化量,满足外输需求。同时为了保持卸船总管的冷状态需要循环少量的LNG当外输气量很保持卸船总管的冷状态,需要循环少量的LNG。当外输气量很大时,将从天然气输出总管上返回少量气体到LNG储罐来保持压力平衡26压力平衡。另一种是在正常输出操作时有卸船作业,此时,卸船总管的LNG循环将停止,并根据LNG的密度决定从LNG储罐的顶部或底部进料。主要操作有:LNG运输船靠岸、卸料臂与运输船联结LNG卸料臂冷却LNG卸料卸料完成放净卸料臂将卸料结、LNG卸料臂冷却、LNG卸料、卸料完成放净卸料臂、将卸料臂与运输船脱离。零输出操作零输出操作零输出操作是在接收站停止向外供气时的状态。在此期间,不安排卸船。如果在卸船期间,接收站的输出停止,卸船应,不安排卸船。如果在卸船期间,接收站的输出停止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