热量输入而产生的BOG需要处理。BOG产生的主要原因和来源如下:
1)LNG储罐热量输入。LNG储罐是充分隔热的。基于经济和结构的原因,LNG储罐设计的日汽化率是总容量的0.05%(以纯甲烷计)。
2)冷循环设施热量输入。从储罐中来的LNG通过管道连续循环,目的是确保管道在不用时处于低温状态。循环的LNG将获取热量,这些热量来自循环时使用的低压泵工作产生的热量和从周围环境中吸收的热量。吸热的LNG流回LNG储罐最终利于BOG产生。
3)高压泵和管线热量输入。因热量泄漏在高压泵筒中产生的BOG被送回BOG处理系统(如再冷凝器)或LNG储罐中。
4)卸料操作。卸料期间,船上的LNG进入储罐,由于热量的输入,闪蒸以及气相空间被输入的LNG液相占据,会产生大量的闪蒸气。
5)由于LNG分层引起的翻滚。
BOG被容纳在储罐的气相空间和直径为DN600mm的BOG总管里。BOG总管还可以平衡两储罐间压力。在通常操作期间,罐内正常操作压力在15kPa左右,在卸料操作期间压力为25kPa。BOG回收设施的作用如下:①从储罐回收多余的BOG,维持LNG储罐的正常操作压力在15kPa,在卸料期间维持25kPa的工作压力;②为了防止储罐内出现真空,有一条来自外输天然气总管的补充气源。
BOG的处理按以下顺序:①在卸料操作中蒸发气返回船舱;②蒸发气去再冷凝器;③蒸发气送往火炬;④通过储罐压力安全阀放空。
储罐内压力下降的情况有:①LNG储罐内蒸气快速冷却;②过多的LNG低压泵的运转;③BOG压缩机负荷加载过高(手动时)。
BOG回收系统的作用是维持储罐的压力在一定的操作范围内且没有蒸发气放空,这是通过两种设备即BOG压缩机和再冷凝器来实现的。BOG压缩机作用如下:(www.xing528.com)
1)来自储罐的BOG经管道流向两台BOG压缩机。BOG总管保持两罐间压力平衡。罐内正常压力(无卸船时)在15kPa左右,在卸船时维持在25kPa。
2)当不能从船上卸下LNG到储罐时,BOG压缩机也可用于抽走船舱的BOG,以防止出现船上的安全阀放空的情况。
3)在卸料操作中,将会产生大量的蒸发气,并依靠自循环(储罐和船之间的差压)返回到船舱内。如返回气量小,储罐有较高的压力,需两台压缩机同时运转;如返回气量大,储罐压力稍高或不高,可能只需一台压缩机运转,甚至不需要压缩机运行。卸船完成后,依靠压缩机维持储罐内低压。
4)在正常操作时,储罐内产生的BOG被BOG压缩机抽出和压缩。压缩后的BOG被送入再冷凝器中。在再冷凝器中,压缩的BOG与由低压泵通过低压输送总管送来的过冷的LNG接触所冷凝。在正常操作下只需运行一台压缩机。
在操作初期,回收所有BOG所需的的最小输出流量(在卸料时为130t/h,在正常操作时为60t/h),可能小于实际外输流量,因而一些气体将被燃烧放空。当最终输出流量增大时,因受以下因素的影响,放空燃烧的可能性将减小:在再冷凝器中,LNG流量增加可以回收更多的BOG;当输出增加时,罐内更多的液体被抽出而容纳了更多的BOG。在峰值输出时,气体可能需要被引回到储罐中,以保持储罐最小压力。
再冷凝器是一个垂直的圆柱形容器,内部有装填了不锈钢鲍尔环的填料床层。BOG和LNG从填料层的上部进入,并在填料层充分接触,根据BOG的流量和再冷凝器的压力,自动调节送入再冷凝器中的LNG量。这种方式能使来自BOG压缩机的所有压缩后的BOG被冷凝。再冷凝器的设计能力一般可满足扩建产能后的最大流量的BOG的回收。
从再冷凝器出来的LNG直接回到低压输出总管(再冷凝器的旁路),然后进入高压泵进口总管。BOG回收系统的控制回路阻止输出任何“热LNG”到高压输送泵的进口。
在正常情况下,BOG通过BOG回收系统送到再冷凝器中冷凝。但是一旦BOG回收系统不能使用时,多余的气体被送往火炬系统处理。
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