LNG儲罐蒸發氣回收系統及處理工況

蒸發氣回收系統包括蒸發氣壓縮機、分液罐及再冷凝器等。

1.蒸發氣處理工況

(1)卸載工況

LNG卸載過程中，LNG儲罐內產生大量的蒸發氣分兩部分處理：一部分通過回流鼓風機增壓經蒸發氣回流管線和蒸發氣回流臂回流到船艙，以維持船艙系統的壓力平衡；另一部分多余的蒸發氣經蒸發氣壓縮機壓縮后，輸至再冷凝器冷凝后外輸。

(2)非卸載運行工況

在非卸船正常運行條件下，LNG儲罐和管線的吸熱，低壓泵、高壓泵的運行、保冷循環等都將產生大量蒸發氣，同時LNG槽車裝載過程中也會返回蒸發氣。但所產生的蒸發氣可部分補償由低壓泵外輸所引起的儲罐內壓力下降。儲罐內壓力由蒸發氣壓縮機的運行控制。所有壓縮后的蒸發氣都被輸送到再冷凝器，沒有多余的蒸發氣被排至火炬系統。

(3)小外輸工況

在小外輸運行工況下，所需的LNG外輸量應足以對卸載工況下產生的蒸發氣進行再冷凝。一般，蒸發氣再冷凝大約需要8倍的低溫外輸LNG量。在無法達到這一比率的情況下時，多余的蒸發氣被送至火炬系統處理。

(4)零外輸工況

零外輸工況下，再冷凝器中沒有進行蒸發氣再冷凝所的外輸LNG，壓縮系統也不能處理接收站中產生的蒸發氣。在這種情況下，產生的蒸發氣就直接排至火炬系統。

2.蒸發氣壓縮機

來自LNG儲罐的蒸發氣和壓縮機的循環蒸發氣經來自低壓輸出總管的LNG液體降溫后，進入蒸發氣壓縮機緩沖罐。

當蒸發氣壓縮機緩沖罐的液位達到高液位報警時，操作工采用手動方式將吸入罐中的LNG液體排至LNG儲罐進料管線，LNG儲罐進料管線同樣設有高液位報警。為了將LNG儲罐壓力維持在某個范圍內，可通過自動調節使蒸發氣壓縮機的處理量在25%到100%范圍內，同時蒸發氣壓縮機的啟停由操作員手動完成。一旦操作員按順序啟動按鈕，蒸發氣壓縮機將自動執行啟動程序。

如果蒸發氣壓縮機跳閘，手動開啟另一臺備用蒸發氣壓縮機，而不是自動開啟，因為雖然被處理的蒸發氣量在減少，但儲罐內的氣相空間可以提供足夠的反應時間。當儲罐內部壓力增加，蒸發氣壓縮機的負荷也會增加。當蒸發氣壓縮機全負荷運行并且儲罐內部壓力還在繼續增加時，需手動開啟備用的蒸發氣壓縮機。

相反，如果儲罐內部壓力降低，蒸發氣壓縮機的負荷會降到25%負荷。如果蒸發氣壓縮機以25%負荷運行，并且儲罐內壓力繼續降低，那么需手動停止一臺蒸發氣壓縮機。

通過處理蒸發氣來保持儲罐內的操作壓力，因此，儲罐內壓力是調整蒸發氣壓縮機負荷的主要控制信號。

但壓縮機的處理量受再冷凝器的處理能力制約，因此壓縮機的流量需考慮再冷凝器的處理能力。如果蒸發氣流量高于壓縮機或再冷凝器的處理能力時，儲罐和蒸發氣總管的壓力將升高，當壓力超過壓力控制閥的設定值時，過量的蒸發氣將排至火炬燃燒。

在蒸發氣壓縮機吸入蒸發氣溫度較高(高于-110℃)或壓縮機的處理量較少時，為了防止出現入口/出口蒸發氣過高溫，在壓縮機吸入口前設調溫器，根據進入壓縮機的蒸發氣溫度，向蒸發氣噴射低溫LNG，以控制蒸發氣溫度。在調溫器的出口設置蒸發氣緩沖罐，多余的液體將在壓縮機吸入緩沖罐中被分離出來。利用氮氣吹掃壓縮機緩沖罐內液體，使之進入火炬匯管或通過排液回流匯管返回到LNG儲罐。

再冷凝器用于將壓縮蒸發氣與從儲罐低壓泵輸送的過冷LNG混合并使其冷凝。從LNG儲罐低壓泵輸出的LNG一部分根據冷凝蒸發氣所需量進入再冷凝器，剩余部分通過再冷凝器下部從再冷凝器出口管線送至高壓輸出泵。同時再冷凝器也起到高壓輸出泵的入口緩沖罐的作用。

用于冷凝蒸發氣的LNG和蒸發氣都從再冷凝器的頂部進入，并在不銹鋼填料床中混合。

再冷凝器的處理能力按二期設計規?？紤]，確定原則是吸收卸載過程中形成的蒸發氣，不設備用設備，在檢修或事故期間，可隔離再冷凝器，可利用再冷凝器的旁路系統LNG正常外輸，蒸發氣排至火炬燃燒。