3.1.2 LNG儲存系統
LNG低溫儲罐采用絕熱保冷設計。由于有外界熱量或其它能量導人,例如儲罐絕熱層、附屬管件等的漏熱、儲罐內壓力變化及輸送泵的散熱等,故會引起儲罐內少量LNG蒸發。正常運行時。罐內LNG的日蒸發率約為0.06%--0.08%。卸船時,由于船上儲罐內輸送泵運行時散熱、船上儲罐與終端儲罐的壓差、卸料臂漏熱及LNG液體與蒸發氣的置換等,蒸發氣量可數倍增加。為了最大程度減少卸船時的蒸發氣量,應盡量提高此時儲罐內的壓力。接收站的儲存能力可按下式計算,即:
Vs=Vt+nQ-tq式中:
Vs--儲存能力,m3;
Vt--LNG運輸船船容,m3;
n--連續不可作業的日數,d;
Q--平均日輸送量,m3/d;
t--卸船時間,h;
q--卸船時的輸送量,m3/d。
一般說來,接收站至少應有2個等容積的儲罐。一般都在lO×l04m3以上,直徑達70多米。
3.1.3 LNG再氣化/外輸系統
儲罐內LNG經罐內輸送泵加壓至 1MPa后進入再冷凝器,使來自儲罐頂部的蒸發氣液化。從再冷凝器中流出的LNG可根據不同用戶要求,分別加壓至不同壓力。一般情況是一部分LNG經低壓外輸泵加壓至4.0MPa后。進入低壓水淋蒸發器中蒸發。水淋蒸發器在基本負荷下運行時,浸沒燃燒式蒸發器作為備用設備,在水淋蒸發器維修時運行或在需要增加氣量調峰時并聯運行;另一部分LNG經高壓外輸泵加壓至7MPa后,進入高壓水淋蒸發器蒸發,以供遠距離用戶使用。高壓水淋蒸發器也配有浸沒燃燒式蒸發器備用。再氣化后的高、低壓天然氣(外輸氣)經計量設施分別計量后輸往用戶。
為保證罐內輸送泵、罐外低壓和高壓外輸泵正常運行,泵出口均設有回流管線。當LNG輸送量變化時,可利用回流管線調節流量。在停止輸出時,可利用回流管線打循環,以保證泵處于低溫狀態。
3.1.4蒸發氣處理系統
儲罐頂部的蒸發氣先通過壓縮機加壓到1MPa左右,然后與LNG低壓泵送來的壓力為1MPa的過冷液體換熱,冷凝成LNG。此系統應保證LNG儲罐在一定壓力范圍內正常工作。儲罐的壓力取決于罐內氣相(蒸發氣)的壓力。儲罐中設置壓力開關,并分別設定幾個等級的超壓值及欠壓值,當壓力超過或低于各級設定值時,蒸發氣處理系統按照壓力開關進行相應動作。以控制儲罐氣相壓力。
在低溫下運行的蒸發氣壓縮機,對人口溫度通常有一定限制。往復式壓縮機一般要求為-80℃~160℃,離心式壓縮機為-80℃~160℃。為保證人口溫度不超限(主要是防止超過上限)。故要求在壓縮機人口設蒸發氣冷卻器,利用LNG的冷量保證人口溫度低于上限。
3.1.5 儲罐防真空補氣系統
為防止LNG儲罐在運行中產生真空,在流程中配有防真空補氣系統。補氣的氣源通常為蒸發器出口管匯引出的天然氣。有些儲罐也采取安全閥直接連接通大氣的做法,當儲罐產生真空時,大氣可直接由閥進入罐內補氣。
3.1.6 火炬/放空系統
當LNG儲罐內氣相空間超壓,蒸發氣壓縮機不能控制且壓力超過泄放閥設定值時,罐內多余蒸發氣將通過泄放閥進入火炬中燒掉。當發生諸如翻滾現象等事故時,大量氣體不能及時燒掉,則必須采取放空措施捧泄。
4 LNG接收站的主要設備
4.1卸科臂
通常根據終靖規模配置效根卸料臂及1根蒸發氣回流臂,二者尺寸可同可異,但結構性能相同。如若尺寸相同則可互用。
卸料臂的選型應考慮LNG卸船量和卸船時間,同時根據棧橋長度、管線距離、高程、船上儲罐內輸送泵的揚程等,確定其壓力等級、管徑及數量。蒸發氣回流臂則應根據蒸發氣回流量確定其管徑等。
為了保證卸料臂的旋轉接頭在低溫下有良好的密封性能而采用雙重密封結構,同時可在工作狀態時平移和轉動;為了安全。每臺LNG卸料臂必須配備緊急脫離裝置。臂內LNG設計流速一般為l0m/s。蒸發器回流臂的流速設計值為50m/s。LNG卸料臂的材質主要為不銹鋼和鋁合金。制造直徑一般在40.64cm以下。
4.2 LNG儲簟
LNG儲罐屬常壓、低溫大型儲罐,分為地上式與地下式兩類,通常為平底雙壁圓柱形。儲罐內壁與LNG直接接觸,一般采用含鎳9%的合金鋼。也可為全鋁、不銹鋼薄膜或預應力混凝土,外壁為碳鋼或預應力混凝土。壁頂的懸掛式絕熱支撐平臺為鋁制,罐頂則由碳鋼或混凝土制成。簟內絕熱材料主要為膨脹珍珠巖、彈性玻璃纖維氈及泡沫玻璃磚等。LNG儲罐又有單容(單封閉)罐、雙容(雙封閉)罐及全容(全封閉)罐3種型式。