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LNG储配站工艺系统组成分析 　　摘要：介绍LNG特性、LNG储配站主要工艺系统组成、设备结构、运行参数、辅助配套系统组成等。 　　关键词：液化天然气（LNG）；储配站；消防；气化调压； 　　随着天然气清洁能源在城市燃气供应中的快速扩张，城市燃气日、月、季度等不同阶段峰谷差巨大，城镇燃气企业就需要寻找一个经济适用的储气设施来完善城镇燃气管网系统，鉴于以下几点原因LNG储配站开始在城镇燃气调峰中得到了快速发展：一是近几年国家开始大力治理雾霾，各地方城市燃煤锅炉改气工程已成为了政府治理雾霾的一项重点工程，大量燃气锅炉上马以后，燃气用气量在短时间内急剧增加；二是北方一些城市随着城市框架的快速扩张，很多新建小区热力管网无法敷设到位，居民家庭冬季供暖开始使用燃气壁挂炉造成用气峰谷差巨大；三是部分城市气源不稳定或是没有管道气，使用LNG进行供气；四是政府也在大力推动汽车油改气工作，使部分城市出现日小时用气量不均衡。 　　本文就针对LNG储配站工艺系统的组成进行详细介绍。 　　一 液化天然气的基本特性 　　1 液化天然气（Liquefied Natural Gas，缩写为LNG）在0.1MPa下，沸点约为-162℃，密度为（430～470）kg/m3，随温度的变化梯度为1.35 kg/m3？℃，燃点650℃。1体积的LNG可以转变为约600体积的气体。 　　2 LNG的包容特性：天然气在常温下不能通过加压液化。实际上，必须将温度降低到约-80℃以下才能在任意压力下液化。这意味着如在非绝热环境中的两个阀门之间或无孔容器中包容一定数量的LNG，最终会导致包容系统破裂。因此，成套装置和设备都应设计有适当尺寸的排放孔和泄压阀。 　　3 快速相变：如较热液体的热力学（开氏）温度大于较冷液体沸点的1.1倍时，后者温度将迅速上升，其表层温度可能超过自发核化温度（当液体中产生气泡时）。在某些情况下，过热液体将通过复杂的链式反应机制在短时间内蒸发，而且以爆炸的速率产生蒸气。因此LNG大量泄漏着火时，不能使用水直接灭火。 　　二 LNG储配站主要设备及工艺流程 　　1 LNG储罐系统 　　依照LNG储罐承压能力，LNG储罐分为常压罐和承压罐，工程造价方面承压罐每立方米的单价是常压储罐的2倍以上。 　　常压储罐分单容罐、双容罐及全容罐，目前国内LNG液化工厂中应用单容罐和双容罐较多，因为该种储罐存储容积相对较大且单位造价相对全容罐来说较低。国内大型的LNG接收站采用是全容罐设计，该种储罐存储容量巨大，较常见是单罐16万m3，国际上最大的全容罐是日本设计的地下式全容罐为64万m3。 　　承压储罐有真空粉末绝热罐和LNG子母罐两种，运行压力一般在（0.3至0.8）MPa。真空粉末绝热罐主要应用在LNG槽车、LNG集装箱、内河LNG船舶供气、LNG加气站、城市区域LNG供气等方面，目前受陆路交通和航运条件限制容积为（2至350）m3。LNG子母罐是由数量不等的250m3?裙蓿?304材质）和外罐（16MnR）组成，目前国内建成的最大容积为2500m3，比较常见的是1750m3，主要应用于城市输配管网系统的应急调峰。 　　2 LNG储罐附属设施 　　为确保LNG储罐系统的安全稳定运行，必须配置与其相对应的安全附属设施及监控设施。目前LNG储罐主要的附属设施有安全放散系统（内含阻火器）、上进液管道、下进液管道、BOG排放管、增压液相管、增压气相管、测满管（溢流管）、消防喷淋设施、内罐设置有铂热电阻实时监控储罐温度、液位计、压力表、夹层氮气系统（真空储罐没有）、真空检测口、LNG潜液泵系统（主要应用在常压储罐上）。 　　3 LNG储罐自增压系统（适用于承压储罐） 　　储罐自增压系统是利用LNG储罐底部出来的LNG经空温气化器气化后气态返回到LNG储罐顶部对其进行增压，用于气化站的出液供气和LNG槽车装车作业。为确保自增压系统安全稳定运行，应尽可能使用自力式增压阀自动增压（主要是通过气化器出口压力与LNG储罐压力进行比较反馈，自力式增压阀进行自动调节）。 　　4 BOG（Boil Off Gas）处理系统 　　由于低温储罐不可能设计成绝热系统，所以每日必有部分LNG要闪蒸出来变成BOG需要排放（目前LNG储罐日蒸发率约为0.2%）。该系统的组成主要包括BOG自力式调节阀、空温气化器、复热器、调压装置、加臭装置（如是常压储罐还需要有BOG缓冲罐、BOG压缩机）。 　　5 LNG气化调峰系统 　　此文以城市卫星站为例介绍一下该系统的组成：温式气化器、水浴式气化器、热水（蒸汽）供应单元、调压计量加臭单元。 　　空温式气化器是将散热片和管材挤压成型，导热管的横截面积为星形翅片，国内常用材料为铝合金（如LF21）。 　　水浴式气化器