1、LNG 调峰站在天然气输配系统中的作用摘 要在大力发展清洁能源的今天，既具备生产储液能力，又兼顾气化调峰手段的 LNG 调峰站，在城镇天然气供气系统中起到举足轻重的作用。本文结合天津市“煤改燃”配套项目之一，新建大港 LNG 调峰站的特点，分析其在天津市区天然气供气系统中的作用。 关键词LNG 调峰站；输配系统；工艺流程 中图分类号：TU996.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）26-0098-02 1.大港 LNG 调峰站作为天津市南部供气气源门站 大港 LNG 调峰站是隶属于津燃华润燃气有限公司天津市输配分公司的一个基层单位，其担负着向天津市区供气的任务。其作用是
2、将上游油田供给我方的大港油田气（0.30.8Mpa）经过计量系统，经由 45km 管线输送至津沽罐站，再由津沽罐站调配后供至市区。大港气在天津市区中主要由和平区和河西区两个行政区域使用或消耗，这两个区域分别为天津市的政治中心和经济中心，所以调峰站在这个区域的安全稳定供气工作中起着至关重要的作用。 LNG 调峰站具有过滤、计量、调压、加臭等功能，作为一个气源门站可以非常方便的为下游供气，在现代城镇燃气供应中是一种不可或缺的供气方式。 2、LNG 调峰站的调峰作用 大港 LNG 调峰站建有 5000m3 的常压 LNG 储罐 2 个、9500m3 的常压LNG 储罐 2 个，因此其储液能力非常可观
3、，一旦遇到市区管网用量突然增加、极端天气情况、天然气长输干管突发事故的情况下，该站可以开启气化设备，将 LNG 气化为气态，大量的为管网输气补气，保证整体供气系统的安全稳定供气。 3 LNG 调峰站工艺流程概述 3.1 LNG 调峰站主要工艺流程 装卸车：LNG 由槽车运至调峰站，利用 LNG 卸车增压器使槽车内压力增高，将槽车内 LNG 送至 LNG 低温常压储罐内储存。当从 LNG 储罐外排时，通过装车泵将 LNG 送至装车臂，进行装车。 气化：在 LNG 储罐底部管口输出 LNG，通过 LNG 柱塞泵将 LNG 增压后，进入空浴式气化器，LNG 在此发生相变成为气态天然气。在夏季，经过空
4、浴式气化器气化后的天然气温度可达 15左右，直接送至外输管网使用；在冬季或雨季，由于环境温度或湿度的影响，空温式气化器气化后的天然气需经一台水浴式 NG 加热器加热，达到设计温度（高于 5）后，进入本工程出站调压计量加臭系统。本系统使用 6 组空温式气化器，每组2 台 5000Nm3/h 的气化规模，6 组采用 3 开 3 备的方式，气化能力为30000Nm3/h。当一组使用时间过长，气化器结霜严重，导致气化器气化效果降低时，出口温度达不到要求，即切换到另一组使用，本组进行自然化霜（或热水化霜） 。本系统同时设置了 1 台 40000Nm3/h 的水浴式气化器，采用常压热水锅炉热水作为人工热源
5、，气化 LNG 制成 NG 产品，送至进入本工程出站调压计量加臭系统。 存储系统：由液化冷箱或外界 LNG 槽车运输输送来的液态 LNG，通过管道送至 LNG 常压储罐，在进入 LNG 储罐前分为 2 路（顶部和底部两种进液方式）进入储罐内储存。储罐进液设二根进液管，一根在上部进液，一根在下部进液。当来料较重时，应由上进液管注入罐内，反之应由下进液管注入，其目的是力图破除罐内 LNG 轻重分层现象，进一步避免罐内 LNG 产生扰动，翻腾现象发生。同时进液管采用环形喷淋装置，以保证在首次进液时内灌均匀冷却，避免局部温差应力较大。储罐进液总管设有紧急切断阀，当 LNG 充装液位至罐容的 85%时，
6、将发出声光报警，当液位充至罐容的 90%时，自动关闭进液紧急切断阀，以防止超装。储罐出液总管也设有紧急切断阀，当 LNG 出液液位降至罐容的 15%时，将发出声光报警，当液位降至 10%时，自动关闭出液紧急切断阀。储罐罐顶还设有BOG 出口管连接 BOG 压缩机入口缓冲罐，另外还设有 EAG 紧急放空管和低压补气调压系统，分别在储罐超压或者压力过低时进行保护。 3.2 LNG 调峰站主要设备 3.2.1LNG 储罐 储罐设计压力-0.825kPa，正常工作压力 815KPa。 正压三级保护：罐内压升至 16KPa 时，OV1001 阀自动开启，进入BOG 压缩机回收系统，压力降至 8KPa，O
7、V1001 阀自动关闭；罐内压升至 20KPa 时，罐顶 XV7126 放空调阀自动开启，排入大气，压力降至15KPa，XV7126 阀关闭；罐内压升至 24KPa 时，罐顶 PSV7105、7108 呼阀自动跳开，压力降至 20KPa 时，呼阀自动回座。 负压二级保护：罐内压降至 5KPa 时，TV1001 补气调阀自动开启，气源来自大港气调压橇 30KPa 天然气，压力升至 10KPa 时，TV1001 阀关闭停止补气；压力降至-0.5KPa 时，罐顶 PSV7106、7107 吸阀自动打开，压力升至大气压，自动关闭。 3.2.2 空温式气化器 空温式气化（加热）器的导热管是将散热片和管材
8、挤压成型的，导热管的横截面为星形翅片。气化器的材质必须是耐低温（一 162C）的，目前国内常用的材料为铝合金（LF21） ，其结构型式为一般为立式长方体。（1）首先将系统中的进液、排气阀全部关闭，然后缓慢打开进液阀，管外出现霜雾时，缓慢打开排气阀，再逐步开大排气阀，直至达到额定气化量后，稳定阀门开度。 （2）气化器的操作应非常注意，每次打开进液阀（或更换气化器）时应非常慢，一般开阀时间应控制在 2030 分钟左右，将设备完全冷透后打开阀门全部开度。设备达到冷却要求的表现为整台设备没有任何收缩的响声。防止设备换热管突然冷收缩对焊缝产生强大的应力而导致设备泄漏。 （3）如果气化器出口温度过低，会造
9、成出气管结霜，说明进液量过大或连续使用时间过长，此时应立即关小进液阀，以防过液，并应及时清除管口结霜，增加通风设备或采取其他相应措施，以防低温气体对设备出口管产生冷脆而引起爆炸。一般正常气化时结霜在三分之一左右，不得超过二分之一，超过结霜范围必须立即切换或采取措施。 3.2.3水浴式 NG 加热器 水浴式加热器根据热源不同，可分为热水式、蒸汽加热式、电加热式等。多采用热水式，由热水炉供应热源。其结构为将导热盘管放入热水槽中，导热管中的低温天然气（NG）与热水进行热交换，成为常温NG。筒体为立（卧）式圆筒形，设计压力：1.0MPa，运行压力：0.4MPa。 3.2.4 缓冲罐 设置缓冲罐的主要目
10、的是为了缓冲经过加温后的 BOG 气体，稳定出站天然气压力，缓冲罐运行压力 0.4MPa。 3.2.5 加臭装置 燃气加臭装置为一体化撬装，单泵单路臭剂输出。该装置配备 200kg臭剂罐.采用电磁驱动隔膜式柱塞计量泵驱动加臭剂四氢塞酚的滴入，滴入量控制在 1520mg/m。 4 LNG 调峰站的选址及总图布置 4.1 LNG 调峰站选址 调峰站应布置在交通方便且远离人员密集的地方，该站的位置与其安全性有着密切的关系，按照设计规范规定.考虑消防安全.LNG 调峰站站址与周围的建构筑物保持合理间距.而且为远期发展预留足够的空间。LNG 调峰站选址考虑要点：要考虑与城镇天然气管网距离适中、易于接入；
11、站址交通便利、供水供电条件具备；有利于保障 LNG 槽车运输安全；站址工程条件有利于节约投资，包括土石方量较小等。 4.2 LNG 调峰站总图布置 调峰站可分为两大区域：生产区及辅助生产区。其中，生产区主要有 LNG 储罐、空浴式气化器、水浴式加热器、缓冲罐等生产设备，也包括卸车台及槽车回转场地。辅助生产区包括控制室、变配电室、柴油发电机房、消防泵房、消防水池和氮气棚等。 LNG 调峰站总平面布置设计要合理地确定站内各作业区和设备的位置，站内设备间距离、设备与建构筑物距离，LNG 储罐与站外建构筑物距离必须符合规范要求对于 LNG 溢出的预防，可以通过溢出的流量和时间来预测可能产生危险的区域。
12、生产区与辅助生产区用实体围墙分开，站区设有 23 个大门，目的是生产区只允许 LNG 槽车进出，不允许无关人员出入，不卸车时生产区大门关闭，调峰站的操作人员进入站内从辅助生产区的大门进出。 5 运行管理 液化天然气的生产、储运和气化供气的各个环节，主要安全问题是防止天然气泄漏与空气混合形成可燃气体。消除引发爆炸、燃烧的基本条件：严格实施 LNG 设备的防火及消防措施，防止 LNG 设备超压。引起超压排放；由于 LNG 的低温特性。LNG 系统安装与运行温差大带来的相关要求。操作人员进行在生产区操作时的防护问题。 6 结束语 LNG 在我国城镇燃气发展过程中发挥着越来越重要的作用。LNG 调峰站
13、既可作为城镇燃气主要气源，在以天然气长输干管（支管）为气源供气时，又具有调峰和应急保障作用。而天津市大港 LNG 调峰站，作为一项新的调峰手段，在“煤改燃”工程完工后，将在天津市天然气输配系统中发挥应有的作用。 参考文献 l 吴创明.城市天然气输配方案的选择J.煤气与热力，2004，24（5）：2526. 2 胡炯华.LNG 气化站的设计J.有色冶金设计与研究，2007，28（5）：l3. 3 吴创明.LNG 气化站工艺设计与运行管理J.煤气与热力，2006，26（4）：4-7. 4 于春美.LNG 气化站的选址与设计J.煤气与热力，2013，33（8）：19-21 5 黄帆.我国液化天然气现状及发展前景分析J.天然气技术，2007，1（1）：6871. 6 郭揆常.液化天然气（LNG）应用与安全.北京：中国石化出版社，2007
