探究液化天然气气化站的工程设计

文英春

（辽阳中燃城市燃气发展有限公司，辽宁 辽阳 111000）

探究液化天然气气化站的工程设计

文英春

（辽阳中燃城市燃气发展有限公司，辽宁 辽阳 111000）

液化天然气有较高的能量密度，在运输上也较为便捷，并具有环保以及经济的优势，已经广泛应用于人民的生产生活中，也是除管输天然气供应范围外城市中使用的主气源以及过渡气源，有较高的应用价值。

液化天然气；气化站；工程设计

按照相关规定，为降低空气中的二氧化碳含量，满足温室气体减排目标的要求，在未来的发展中，需要使天然气在国家能源结构中的地位逐渐提高。同一立方米的天然气以及煤炭，约节省11-73%的能量，使二氧化碳减少47-84%。现阶段，能够使社会、经济以及环境得到可持续发展的重要途径就是使天然气在能够结构中的比重得到提升，以达到温室气体减排的目的。

一、对液化天然气气化站建立的选址以及布置分析

在LNG气化站的选址以及布置上，需要将《建筑设计防火规范》、《城镇燃气设计规范》以及《石油化工企业设计防火规范》中的相关规定作为基础。在布置战场总平面时，需要将甲类生产场所的特点作为依据，与当地的地形以及风向等条件相结合，利用先进的科学技术进行验证，选择全年人员集中度最小的场所，以及全年散发花火或者明火最小的地点，还需保证位于最小频率风向的上风侧。

生产区、放散区、辅助区是LNG气化站最主要的构成部分，其中生产区包括：储罐区、气化区、调压区。

在气化站的站区边界位置，需要有两米高的实体墙将气化站包围，在站区位置，需要设置四个大门，生产运输专用门为东侧南北大门，辅助区人流通道为西侧的南北大门。

在施工现场，需要单排设置150立方米的储槽，共3个，将防泄漏围堰设置在储槽四周的位置处，保证超过450立方米的围堰有效容积。

在气化站的设计中，需要将主汽化器分成两组进行使用，每个两个小时切换一次，还需要将水浴式汽化器投入使用，避免因主汽化器发生故障或者环境温度出现异常时LNG无法有效汽化，使后续设备以及管道的安全得到保障。在汽化器区域需要设置主汽化器、水浴式汽化器以及BOG加热器、卸车增压器等装置。

在站区下风向位置处需要设置放散总管，保证液体储槽以及周边建筑都能够符合国家相关规范。

配电室、值班室以及仪表室等需要在生产辅助区设置，与生产区域还需保持一定距离，人流通道上需要单独设置。

二、对气化站工艺流程的分析

卸车工艺以及储罐自动增压，液化天然气气化是气化站的主要工艺流程。

（一）对卸车工艺的分析

在LNG运输到气化站的过程中，需要借助公路槽车以及罐式集装箱车的途径，在具体操作时，需要通过卸车增压汽化器放入作用，升高槽车储罐的压力，在槽车以及储罐之间就会有一定压差产生，通过对此压差的利用就可以在气化站储罐内灌入 LNG。当完成此操作后，需要将槽车中的气相天然气进行回收，此时就可以借助卸车台气相管道的作用进行。在储罐中，分为上、下进液口，一般情况下，下进液方式都是在卸车时使用。此外，为了避免在卸车操作时有较大的温差出现，对管道造成破坏或对卸车速度造成一定影响，就需要在卸车前，使卸车管道冷却。同时，当开启或者关闭阀门较为快速时，LNG的流速在短时间内就会发生较大的改变，此时出现的液击就会对管道造成破坏。

（二）对储罐自动增压以及LNG气化流程的分析

在压力的推动下，LNG能够自储罐向空温式气化器流动，转化为气态天然气进行千家万户，供人们生产生活使用。但是，储罐内的LNG的不断减少，也会减小罐内的压力，LNG的出罐速度也会不断减小最后停止。因此，为了避免此中现象的发生，在正常供气操作时，还需要保证储罐内有充足的气体，使罐内的压力保持在一定数值，使LNG气化过程能够得到保持。

在储罐的增压操作时，需要借助自动增压调节阀以及自增压空温式气化器的作用完成。一旦储罐内的压力与自动增压阀设定开启值相比，较低时，就会致使自动增压阀开启，借助液位差的作用，储罐内的LNG就会向自增压空温式气化器流走，处于自增压空温式气化器中的LNG与空气发生换热作用，转化为气态天然气，再以此方式向储罐内流入，直到储罐内的压力符合所需压力为止。借助此压力的作用，传输储罐内的LNG到主汽化器进行气化，气化操作完成后，还需要实施调压、计量以及加臭处理，最后将其送入天然气输配管网供人们生活使用。

在夏季时，空温式气化器天然气能够达到15摄氏度的出口温度，在进管网中可以直接对其加以利用。但是，当处于冬季或者雨季时，就会降低气化器气化效率，气化器达到了 0摄氏度的出口天然气温度，转变为低温天然气。一旦低温天然气在天然气输配管网中直接作用时，就会毁坏管道阀门，为了避免此种现象的发生，就需要将气化后的天然气借助水浴式天然气加热器升温处理，当温度达到10摄氏度时，才可以将其送入天然气输配管网进行使用。

在自增压时，气态天然气在流入时，储罐的压力也会随之增大，当压力与自动增压调节阀的关闭压力达到一致时，自动增压阀就会做出关闭处理，增压完成。气化过程在进行中，当储罐内的压力会较增压阀设定的开启压力值小时，就会开始自动增压。

三、对工艺控制系统设置的分析

搜集站内工艺装置的运行参数并实现自动、远程以及联锁控制、超限报警是工艺控制系统的主要内容。在设置控制点时，需要注意以下内容：

首先，对卸车进液总管压力进行控制；其次，对空温式汽化器以及水浴式天然气加热器出气管压力以及温度情况进行控制；第三，对LNG储罐的液位、储罐压力、液体温度的报警信号联锁能够进行控制；第四，能够调节BOG加热器以及调压器后压力；第五，对出站的流量以及加臭机加臭量都可以进行控制。

四、在消防设施的设计上需要注意的问题

水喷淋消防、消防水炮及灭火器材是LNG气化站消防中主要方式。而上式消火栓以及储罐区消防用水是水喷淋、消防水炮消防的主要方式，此种方案在操作时，需要有足够的水源，在水管网的设计上，应该呈环状，保证供水的干管大于2根。

CO2灭火器以及磷酸铵盐干粉灭火器是灭火器材的首选。而在灭火器规格、摆放形式以及数量的选购上，都应该严格按照达到消防安全标准进行。

五、结语

综上所述，LNG气化站有较多的优势，在操作上方便快捷的同时，还能够使企业的能源平衡得到保障，灵活性较高，在钢铁企业中，可充分利用将液化天然气，其能够成为高热值燃料，在炼钢以及轧钢工艺中应用较多，尤其是自建液化天然气（LNG）气化站的建立促进了钢铁企业的有效发展，不但不会使企业额外负担增加，还能够有效缓解天然气供应不足的缺陷。

TU7

B

1007-6344（2015）08-0097-01