LNG接收站火炬處理能力分析與計算

隨著國內氣市場的不斷擴張，國內氣需求量越來越大，LNG以其600：1的高壓縮比特性在氣市場中發揮著越來越重要的作用。LNG接收站，作為LNG的接收終端，其運行平穩與否，直接關系著能源戰略能否順利開展。

LNG接收站的主要作用為接受、儲存船運LNG，并通過氣化或槽車外輸等途徑將LNG外輸，滿足下游用戶需求。接受站內主要工藝系統包括卸船系統、儲罐系統、高低壓輸出系統、氣化系統以及槽車系統。各系統在接收站日常運行過程中，會產生大量的BOG(閃蒸氣)。正常工況下，接收站產生的BOG會由BOG壓縮機加壓后通過再冷凝器冷凝為LNG或直接通過高壓壓縮機加壓至外輸壓力后直接外輸進入外輸管網。但當接收站遇到如火災、長時間斷電、臺風等突發情況或其他重大災害導致BOG處理系統失去處理能力時，為了接收站的，火炬系統作為緊急處理方式，能夠緊急處理多余BOG，接收站的。筆者以LNG接收站為例，利用實際生產運行數據，借鑒計算方法，對接收站火炬系統的處理能力進行分析和計算。

1.正常工況下BOG產生途徑

1.1儲罐系統產生BOG

儲罐系統作為接收站接收儲存LNG的容器，在日常儲存LNG過程中，由于管壁吸熱、設備運行等因素，會在儲存過程中產生大量的BOG，儲罐系統與BOG總管相通，正常工況下儲罐系統壓力會維持在17一25kPa左右。

1.2管道內產生BOG

在接收站運行過程中，各LNG管道雖有保冷材料進行保冷，但是仍不能隔熱，在與環境換熱過程中，會產生大量BOG，考慮卸船管線、低壓輸出管線、高壓外輸管線、裝車管線、碼頭保冷管線BOG及主要保冷管線產生情況。

1.1.3卸料過程中儲罐內LNG閃蒸產生BOG及向船艙返氣BOG

在卸船過程中，LNG進入儲罐，由于儲罐溫度與進入的LNG溫度不同，會進行相互換熱，正常情況下，卸料LNG溫度高于儲罐內溫度，因此會釋放大量熱量，造成儲罐內LNG吸熱閃蒸。同時，LNG船在將LNG輸送到站內儲罐過程中，需要站內補充BOG對LNG體積進行置換。

1.2突發狀況下BOG產生途徑

1.2.1臺風過境情況下儲罐BOG產生

當臺風過境時，接收站所在地區大氣壓力急劇下降，這將導致儲罐系統內氣相空間表壓降低，正常工況下，一般會增加壓縮機負荷，降低升高，在此過程中，儲罐內大量LNG閃蒸生成大量BOG。

1.2.2火災情況下儲罐額外BOG產生

當儲罐區發生火災時，儲罐外壁溫度升高會導致儲罐內LNG閃蒸，產生BOG。

2火炬系統處理能力計算

火炬系統在接收站BOG處理系統癱瘓情況，會將接收站內多余BOG放空燃燒，進而接受站內壓力穩定。其處理能力按照上文分析情況進行計算。

卸船流程主要是通過卸料臂將船上的LNG輸送到儲罐，船上的LNG進入儲罐時，由于體積置換，儲罐會有大量的LNG進入BOG管線；而且船上LNG進入儲罐時與儲罐原有的LNG焓值不一樣，會發生閃蒸產生大量的BOG。船上由于卸料的原因，船艙壓力將會不斷降低，為了維持船艙壓力穩定，需要對船艙進行返氣來維持船艙壓力。

為了維持儲罐壓力穩定，卸船時LNG的體積流量將壓縮儲罐氣相空間的氣體從而產生BOG，BOG產生量的大小與卸料速度和接收站的外輸量大小有關，置換出的BOG與儲罐氣相空間的氣體狀態一致。

卸料閃蒸主要是儲罐氣液界面處的LNG由于吸熱而處于氣液平衡狀態，船上的LNG進入儲罐的過程中，通過與外界不斷的熱交換，LNG的溫度和壓力會不斷發生變化，進入儲罐時與儲罐的LNG焓值不一樣，從而發生閃蒸。

卸料時船上的氣相空間壓力不斷降低，為維持船艙壓力穩定，需對船艙進行返氣。船艙的BOG主要包括兩部分：船艙本身的蒸發量和BOG的返氣量。為維持船艙壓力穩定，主要是通過返氣使得船上氣體蒸發量和返氣量的體積流量與卸料量相等即可。

LNG接收站在日常運行過程中會產生大量的BOG，正常情況下通過再冷凝工藝或高壓壓縮外輸工藝，使接收站內管道、儲罐等設備保持正常運行壓力，當發生突發情況時，火炬系統作為站內壓力穩定的一項重要措施，在接收站突發情況保持壓力穩定的要求中起到至關重要的作用。經過模擬計算可知，LNG接收站的火炬系統滿足處理突發情況的要求，能夠較好的接收站運行要求。事實也證明，在突發情況來臨時，火炬系統的確能夠較好的穩定儲罐系統壓力，接收站的。