隨著時間的推移,逐漸發現煤炭、石油等能源利用存在明顯的弊端,尤其是環境污染、熱能消耗等方面的差異較大。發展觀對我國能源利用提出了新的指導,選擇燃料投入燃燒生產,創造了 加豐厚的經濟收益。LNG就是當今一種倍受關注的新型能源。LNG是液化 氣的簡稱,常壓下將 氣冷凍到-162℃左右,可使其變為液體即液化 氣。它是 氣經過凈化(脫水、脫烴、脫酸性氣體)后,采用節流,膨脹和外加冷源制冷的工藝使其變成液體而形成的。LNG的體積約為其氣態體積的1/620。LNG利用是一項系統工程,由 氣開采、 氣液化、儲存、裝運、接收與氣化、 氣外輸管線、 氣 終用戶等7個主要環節組成。本文主要就儲存、裝運兩個環節作一簡述。
一、液化 氣的應用價值優越
傳統燃燒原料以煤炭、石油為主,過去很長一段時間內均采用此資源作為燃料,滿足了工業生產及人居使用的要求。我國經濟發展造成了嚴重的污染問題,燃料使用不當是導致城市空氣污染的主要因素之一。基于發展觀的指導,生產型企業需積推廣新型 氣能源,LNG的應用價值體現于以下幾個特性:
1、環保性
從液化 氣使用情況來看,其顯現出來的環保 價值突出,與早期燃料能源相比有明顯的優越。世界環境調查顯 示,LNG己經被公認為 潔凈的能源,其燃燒前后無色、無味、 ,不會對外界環境造成任何影響。推廣液化 氣解決了長期以來的能源污染問題,提高了燃氣使用的環保性。
2、輕量性
LNG在形態上進行了調整,由氣體轉換為液體狀態,屬于“輕量型”的新能源。無論是煤炭或者石油燃料,存儲與運輸需要占用較大的空間資源,實際運輸操作不方便。對 氣進行壓縮處理,液化處理后 氣的重量僅占同體積水的50%,減小了 氣的重量指標,方便了船舶、車輛的運輸。
3、 性
燃燒耗損偏大不僅增加了燃氣能源的用量,也增大了企業生產成本的耗資。 性是LNG的另一大特點,不僅燃燒耗損率較低,且只需使用小量的液化 氣便可獲得較高的熱能量。試驗發現,與煤炭、石油相比,LNG燃燒所釋放的熱量可超過這兩種能源的2~3倍,帶動了工業企業生產效率的提升。
二、LNG儲存系統的應用方案
1、LNG儲存系統是運用于 氣貯藏控制的系統結構,當接收站內的能源量過多時, 要及時存儲起來以作備用,防止燃料能源泄漏流失
一般情況下,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入,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%~0.09%。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。為了較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。
2、低溫常壓儲罐 適用于液化廠和接收終端站
通常在液化廠和接收終端站均采用低溫常壓儲罐,這是由于接收終端站內的LNG儲罐容積均很大(單罐容積大于5萬m³),其它形式的儲罐無法做到,接收的液體是由LNG槽船運來,LNG槽船上的儲罐也是低溫常壓形式,壓力變化不大。而且在接收終端站內設有BOG的冷凝裝置,可以將BOG再變成LNG。
3、低溫常壓儲罐系統復雜
低溫常壓儲罐即要考慮儲罐的超壓問題,又要考慮儲罐的抽空(形成負壓)問題,需要有補氣措施,所以儲罐上要設有多個的低溫調節閥、呼吸閥等。儲罐頂部還要設自動干粉滅火系統、起吊裝置。
4、需要設置LNG泵,對LNG泵要求高
由于低溫常壓儲罐儲存的液體不帶壓力,為滿足LNG泵的凈正吸入壓頭,儲罐的基礎(高架式基礎)要提高。而且為防止發生氣蝕,LNG泵的進液管要考慮采用真空保冷管。
5、施工周期長,檢修較為困難
常壓罐的內外罐均在現場安裝制造,生產周期較長。如果儲罐發生故障,需要全部停產檢修。
6、低溫常壓儲罐 需要考慮分層和沸騰問題
本站使用的LNG是采用新疆廣匯等幾個液化工廠的氣源,由于氣體組分不同,需要考慮分層和沸騰問題,一旦發生此問題,與子母罐相比,問題要嚴重得多。
三、LNG裝運系統的應用
因液化 氣的性,其在裝運方面存在較大的難度。若處理不當可能會造成燃氣泄漏等事故。這就要求我們重視液化 氣的裝運工作,設計 、的裝運系統以維持良好的供輸狀態。
接收站把液化 氣輸送給用戶,還需經過相關的處理流程,以能源發揮正常的使用效率。裝運系統是站點到用戶之間的輸送過程,系統操作的關鍵在于裝氣、輸氣兩個部分。具體情況:一是裝氣,LNG裝運應采用自動化系統,根據儲存罐內容量大小進行填充,達到標準存儲量后即可準備運輸。裝氣過程要配備電子儀表時刻監測,嚴禁LNG超出儲罐承受的標準量。此外,所選擇的儲罐性能要好,具有足夠的防沖、撞、壓等性能。二是輸氣,儲罐內LNG經罐內輸送泵加壓至IMPa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,浸沒燃燒式汽化器作為備用設備,在水浴式汽化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。
總之,LNG在物理、化學性質上具有多項優點,也是未來社會發展的重要能源。企業或個人普及使用液化 氣,在提高燃料燃燒效率的同時,也大地減小了對周圍空氣造成的污染程度。存儲與裝運是LNG使用的兩大難點,這就需要企業建立自動化操控系統以方便燃氣的存儲與裝運。