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LNG储罐蒸发气回收系统及处理工况

201911-2611:06:11

蒸发气回收系统包括蒸发气压缩机、分液罐及再冷凝器等。

1.蒸发气处理工况

(1)卸载工况

LNG卸载过程中,LNG储罐内产生大量的蒸发气分两部分处理:一部分通过回流鼓风机增压经蒸发气回流管线和蒸发气回流臂回流到船舱,以维持船舱系统的压力平衡;另一部分多余的蒸发气经蒸发气压缩机压缩后,输至再冷凝器冷凝后外输。

(2)非卸载运行工况

在非卸船正常运行条件下,LNG储罐和管线的吸热,低压泵、高压泵的运行、保冷循环等都将产生大量蒸发气,同时LNG槽车装载过程中也会返回蒸发气。但所产生的蒸发气可部分补偿由低压泵外输所引起的储罐内压力下降。储罐内压力由蒸发气压缩机的运行控制。所有压缩后的蒸发气都被输送到再冷凝器,没有多余的蒸发气被排至火炬系统。

(3)最小外输工况

在最小外输运行工况下,所需的LNG外输量应足以对卸载工况下产生的蒸发气进行再冷凝。一般,蒸发气再冷凝大约需要8倍的低温外输LNG量。在无法达到这一比率的情况下时,多余的蒸发气被送至火炬系统处理。

(4)零外输工况

零外输工况下,再冷凝器中没有进行蒸发气再冷凝所必需的外输LNG,压缩系统也不能处理接收站中产生的蒸发气。在这种情况下,产生的蒸发气就直接排至火炬系统。

2.蒸发气压缩机

来自LNG储罐的蒸发气和压缩机的循环蒸发气经来自低压输出总管的LNG液体降温后,进入蒸发气压缩机缓冲罐。

当蒸发气压缩机缓冲罐的液位达到高液位报警时,操作工采用手动方式将吸入罐中的LNG液体排至LNG储罐进料管线,LNG储罐进料管线同样设有高液位报警。为了将LNG储罐压力维持在某个范围内,可通过自动调节使蒸发气压缩机的处理量在25%到100%范围内,同时蒸发气压缩机的启停由操作员手动完成。一旦操作员按顺序启动按钮,蒸发气压缩机将自动执行启动程序。

如果蒸发气压缩机跳闸,手动开启另一台备用蒸发气压缩机,而不是自动开启,因为虽然被处理的蒸发气量在减少,但储罐内的气相空间可以提供足够的反应时间。当储罐内部压力增加,蒸发气压缩机的负荷也会增加。当蒸发气压缩机全负荷运行并且储罐内部压力还在继续增加时,需手动开启备用的蒸发气压缩机。

相反,如果储罐内部压力降低,蒸发气压缩机的负荷会降到25%负荷。如果蒸发气压缩机以25%负荷运行,并且储罐内压力继续降低,那么需手动停止一台蒸发气压缩机。

通过处理蒸发气来保持储罐内的操作压力,因此,储罐内压力是调整蒸发气压缩机负荷的主要控制信号。

但压缩机的处理量受再冷凝器的处理能力制约,因此压缩机的流量需考虑再冷凝器的处理能力。如果蒸发气流量高于压缩机或再冷凝器的处理能力时,储罐和蒸发气总管的压力将升高,当压力超过压力控制阀的设定值时,过量的蒸发气将排至火炬燃烧。

在蒸发气压缩机吸入蒸发气温度较高(高于-110℃)或压缩机的处理量较少时,为了防止出现入口/出口蒸发气过高温,在压缩机吸入口前设调温器,根据进入压缩机的蒸发气温度,向蒸发气喷射低温LNG,以控制蒸发气温度。在调温器的出口设置蒸发气缓冲罐,多余的液体将在压缩机吸入缓冲罐中被分离出来。利用氮气吹扫压缩机缓冲罐内液体,使之进入火炬汇管或通过排液回流汇管返回到LNG储罐。

再冷凝器用于将压缩蒸发气与从储罐低压泵输送的过冷LNG混合并使其冷凝。从LNG储罐低压泵输出的LNG一部分根据冷凝蒸发气所需量进入再冷凝器,剩余部分通过再冷凝器下部从再冷凝器出口管线送至高压输出泵。同时再冷凝器也起到高压输出泵的入口缓冲罐的作用。

用于冷凝蒸发气的LNG和蒸发气都从再冷凝器的顶部进入,并在不锈钢填料床中混合。

再冷凝器的处理能力按二期设计规模考虑,确定原则是吸收卸载过程中形成的蒸发气,不设备用设备,在检修或事故期间,可隔离再冷凝器,可利用再冷凝器的旁路系统保证LNG正常外输,蒸发气排至火炬燃烧。


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