2008-8-6
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lng接收站的主要功能是接收、儲存、再氣化液化天然氣，為區域管網使用者穩定供氣。近幾十年來，隨著工程建設的推進，先進、可靠的接收站技術已日趨成熟，可以為我們所用。
一、接收站工藝
lng接收站按照對lng儲罐蒸發氣(bog)的處理方式不同，接收站工藝方法可以分為直接輸出和再冷凝兩種。直接輸出法是將蒸發氣壓縮到外輸壓力後直接送至輸氣管網；再冷凝法是將蒸發氣壓縮到較低的壓力(通常為0.9mpag)與由lng低壓輸送幫浦從lng儲罐送出的lng在再冷凝器中混合。
由於lng加壓後處於過冷狀態，可以使蒸發氣再冷凝，冷凝後的lng經lng高壓輸送幫浦加壓後外輸。因此，再冷凝法可以利用lng的冷量，並減少了蒸發氣壓縮功的消耗，節省了能量。對於大型lng接收站大多採用再冷凝工藝。
圖6-1所示是典型的接收站再冷凝工藝流程[4]。
接收站的生產系統包括：卸船系統、儲存系統、蒸發氣處理系統、輸送系統、外輸及計量系統等。
(一)卸船系統
接收站的卸船系統包括專用碼頭、卸料臂、蒸發氣返回臂和管路等。
cng專用碼頭的特點是接收品種單
一、數量多、船型大。碼頭上除設有大型運輸船靠泊、停泊設施外，lng碼頭的專用裝置是卸料臂。卸船操作在操作員的監控下進行，重點是控制系統壓力。
卸料臂通過液壓系統操作。lng運輸船到達卸船碼頭後，通過運輸船上的輸送幫浦，經過多台卸料臂分別通過支管匯集到總管，並通過總管輸送到lng儲罐中。lng進入儲罐後置換出的蒸發氣，通過一根返回氣管道，經氣相返回臂，送到運輸船的lng儲艙中，以保持系統的壓力平衡。
在卸船操作初期，採用較小的卸船流量來冷卻卸料臂及輔助設施，以避免產生較多的蒸發氣，導致蒸發氣處理系統超負荷而排放到火炬。當冷卻完成後，再逐漸增加流量到設計值。
卸船作業完成後，使用氮氣將殘留在卸料臂中的lng吹掃乾淨，並準備進行迴圈操作。，從各卸料支管中排除的lng進入碼頭上設定的收集罐，並通過收集罐加熱器將排除的lng氣化後經氣體返回管線送到蒸發氣總管。
在無卸船期間，通過一根從低壓輸出總管來的迴圈管線以小流量lng經卸料總管迴圈返回再冷凝器，以保持lng卸料總管處於冷備用狀態。
(二)儲存系統
1.儲罐
儲存系統是接收站重要的生產系統，而儲罐是該系統的主要裝置。進出儲罐的所有管線介面都在罐頂。為了使不同密度的lng以不同方式進入儲罐，流程上安排卸船時lng可以從儲罐的上部管口直接進入儲罐，也可通過內部插入管由底部進入儲罐。
通常在操作中，較重的lng從上部進入，較輕的lng從下部進入。同時，也可通過lng低壓輸送幫浦將罐內lng迴圈到上部或底部，從而有效防止分層、翻滾現象的產生。
(1)儲罐的液位控制
為了確保儲罐的安全操作，儲罐的液位、溫度、密度監測十分重要。每個儲罐都應設定足夠的液位、溫度、密度連續測量設施，以有效監控儲罐的液位。連續測量設施由數字邏輯單元和電機驅動單元組成，可以在lng儲罐內垂直移動、連續測量。
當溫差超過0.2℃或密度差超過0.5kg/m3時，應用lng低壓輸送幫浦對罐內lng進行迴圈操作，以肪止出現分層翻滾現象。
儲罐設有高低液位自動保護裝置，在液位不正常時，報警並聯鎖停止進料或停止罐內低壓幫浦執行。
(2)儲罐的壓力控制
lng儲罐是常壓儲存，全容罐的設計壓力一般為29kpa，因而外界大氣壓的變化對儲罐的操作影響很大，罐的壓力控制採用絕對壓力為基準。在正常操作條件下，儲罐的絕對壓力是通過bog壓縮機壓縮**儲罐的蒸發氣體來控制的。在兩次操作間隔時間段，儲罐的操作壓力應維持在低壓狀態[通常為0.
1073mpa(絕壓)]，以防壓力控制系統發生故障時，儲罐操作有乙個緩衝空間。在卸船操作期間，儲罐的壓力將公升高，儲罐處於較高壓力操作狀態。
儲罐的壓力保護採用分級制：第一級超壓保護將排火炬，當儲罐壓力達到一定值(如儲罐設計壓力為0.029mpa，則儲罐壓力達到0.
026mpa)時，控制閥開啟，超壓部分氣體排入火炬系統。第二級超壓保護排大氣，當儲罐壓力達到設計壓力時，儲罐上壓力安全閥開啟，超壓部分氣體直接排入大氣。第一級負壓保護靠補壓氣體，當儲罐在操作中壓力降低到設計負壓時，將通過高壓外輸天然氣總管上來的經兩級減壓後的氣體來維持儲罐內壓力穩定。
第一級負壓保護通過安裝在儲罐上的真空閥來實現。
(3)儲罐的溫度監測
lng儲罐的內罐底部和罐體上設有若干測溫點，可監測預冷操作和正常操作時罐內的溫度。在罐外也設有多個測溫點，可監測lng的洩漏。為防止儲罐基礎結冰而危及混凝土基礎，在儲罐基礎上設有兩套電加熱系統，並在基礎的不同位置設有溫度檢測設施以控制電加熱系統。
2.罐內幫浦
罐內幫浦的用途是將lng儲罐內的液體抽出並送到下游裝置。在每臺幫浦的出口管線上裝有流量控制閥，用以調節各執行幫浦的出口在相同流量下工作和緊急情況時切斷輸出。為保護幫浦，在每臺幫浦的出口管線上同時裝有最小流量控制閥，該最小流量管線也可用於罐內lng的混合以防止出現分層。
當接收站處於「零輸出」狀態時，站內所有的低、高壓輸送幫浦停止執行，僅開啟一台罐內幫浦以確保少量的lng在卸料總管中及lng輸送管線中進行迴圈，保持系統處於冷狀態。
(三)蒸發氣處理系統
1.蒸發氣增壓
由於外界能量的輸入，如幫浦運轉、周圍環境熱量的洩入、大氣壓變化、環境影響等都會使處於極低溫的液化天然氣受熱蒸發，產生蒸發氣(bog)。當卸船作業lng送入儲罐時造成罐內lng體積的變化也會加快蒸發。lng接收站在卸船操作時產生的蒸發氣的量是無卸船操作時的數倍。
儲罐內的蒸發氣壓力很低，需要增壓才能進入系統。採用蒸發氣壓縮機將儲罐內的蒸發氣抽出增壓後送入處理系統。蒸發氣壓縮機的控制可以是自動的，也可以是手動的。
在自動操作模式下，lng儲罐壓力通過乙個總的絕壓控制器來控制，該絕壓控制器可自動選擇蒸發氣壓縮機的執行負荷等級(50%或100%)。在手動操作模式下，操作人員將根據儲罐的壓力檢測情況來選擇蒸發氣壓縮機的執行負荷等級。
如果蒸發氣的流量比壓縮機(或再冷凝器)的處理能力高，儲罐和蒸發氣總管的壓力將公升高，在這種情況下，多出的部分蒸發氣將通過與蒸發氣總管相接的壓力控制閥排到火炬。
一般選用1臺壓縮機的能力足夠處理不卸船操作條件下產生的蒸發氣體，僅在卸船時，才同時開2臺壓縮機。
2.再冷凝
採用再冷凝工藝的接收站，蒸發氣增壓後送入再冷凝器。再冷凝器主要有兩個功能，一是在再冷凝器中，經加壓後的蒸發氣與低壓輸送幫浦送出的lng混合，由於lng加壓後處於過冷狀態，使蒸發氣再冷凝為液體，經lng高壓輸送幫浦加壓後外輸，因此再冷凝器的另乙個功能是可用作lng高壓輸送幫浦的入口緩衝容器。
再冷凝器的內筒為不鏽鋼鮑爾環填充床。蒸發氣和lng都從再冷凝器的頂部進入，並在填充床中混合。此處的壓力和液位控制保持恆定，以確保lng高壓輸送幫浦的入口壓力恆定。
再冷凝器設有比例控制系統，根據蒸發氣的流量控制進入再冷凝器的lng流量，以確保進入高壓輸送幫浦的lng處予過冷狀態。
在再冷凝器的兩端設有旁路，未進入再冷凝器的lng通過旁路與來自再冷凝器的lng混合後進入高壓輸送幫浦，同時旁路也可以保證再冷凝器檢修時，lng的輸出可繼續進行。
如果再冷凝器氣體入口壓力在高值範圍不規則波動，再冷凝器的操作壓力控制器將通過釋放部分氣體到蒸發氣總管來維持。
在外輸量較低時，再冷凝器可能不能將壓縮後的蒸發氣體完全冷凝下來。這種情況可通過再冷凝器液體出口溫度增加來檢測。通過該溫度訊號調節控制蒸發氣壓縮機的能力。
(四)輸送系統
lng接收站輸送系統的主要功能是實現lng再氣化，外輸供氣。該系統主要包括高壓輸送和lng氣化兩部分。
1. lng高壓輸送幫浦
從再冷凝器出來的lng直接進入lng高壓輸送幫浦，加壓後通過總管輸送到氣化器。根據外輸氣量的要求控制lng高壓輸送幫浦啟停台數。
在氣化器的入口lng管線上設有流量調節來控制lng高壓輸送幫浦的外輸流量。該流量調節可以由操作員手動控制，也可根據外輸天然氣總管上的壓力變化來控制，通過lng高壓輸送幫浦的外輸流量來保證外輸天然氣總管上的壓力穩定。在高壓輸送幫浦出口管上設有最小流量回流管線，以保護幫浦的安全執行。
2.氣化器
lng在氣化器中再氣化為天然氣，計量後經輸氣管線送往各使用者。氣化後的天然氣最低溫度一般為0℃。
lng接收站一般設有兩種氣化器：一種用於正常供氣氣化，長期穩定執行；另一種通常僅作為調峰或維修時使用，要求啟動快。氣化器通常用海水作熱源，海水流量通過海水管線上的流量調節閥來控制，控制海水流量滿足氣化熱負荷要求，同時限制海水溫降不超過5℃。
(五)外輸及計量系統
接收站天然氣外輸若有多條輸氣管線，可在外輸總管管匯上接出。天然氣總管上設有一套完善的壓力保護系統，.以防輸氣管線超壓。
外輸總管上設有壓力控制閥，將氣化器出口壓力控制在要求的外輸壓力，以防止輸氣管線因壓力過低而造成高壓輸送幫浦背壓過低。計量成套裝置要滿足**計量要求，並設有1套備用迴路。
(六)接收站的操作
按原料輸入和產品輸出的狀況，lng接收站的操作可分為正常輸出操作、零輸出操作和備用操作三種情況。
1.正常輸出操作
正常輸出操作時按照有無卸船又可以分為兩種模式。
一種是在正常輸出操作時無卸船作業，這種操作模式是lng接收站執行中最常用的操作模式。此時，按照供氣需求調節幫浦的排量，控制氣化器的氣化量，滿足外輸需求。同時為了保持卸船總管的冷狀態，需要迴圈少量的lng。
當外輸氣量很大時，將從天然氣輸出總管上返回少量氣體到lng儲罐來保持壓力平衡。
另一種是在正常輸出操作時有卸船作業，此時，卸船總管的lng迴圈將停止，並根據lng的密度決定從lng儲罐的頂部或下部進料。主要操作有：lng運輸船靠岸、卸料臂與運輸船聯結、lng卸料臂冷卻、lng卸料、卸料完成放淨卸料臂、將卸料臂與運輸船脫離。
2.零輸出操作
零輸出操作是接收站停止向外供氣時的狀態。在此期間，不安排卸船。如果在卸船期間，接收站的輸出停止，卸船應同時停止，以防止大量蒸發氣不能冷凝而排放到火炬。
3.備用操作
備用操作是lng接收站處於無卸船和零輸出時的操作。在備用操作時，通過少量的lng迴圈來保持系統的冷狀態。蒸發氣將用作燃料氣，多餘的蒸發氣則排放到火炬。
二、接收站主要裝置
接收站的主要裝置是儲罐、蒸發氣壓縮機、高低壓輸送幫浦、再冷凝器、氣化器等。第三章敘述天然氣液化工藝和裝置時，對有關裝置效能已做了描述，本節著重對接收站如何配套選用這些裝置方面作介紹。
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