LNG输送泵的优化

1.低压输送泵

低压输送泵把LNG从LNG储罐中抽出，每个储罐内3台，并预留一备用泵井。选用两级浸没式离心泵。流量为420m³/h，扬程304m，设计压力为1.89MPa，温度-170℃/60℃，电动机功率250kW。泵的吸入底阀安装在罐的底部，一旦安装到位，将无检修机会，所以该阀的密封非常重要，选用了双密封的阀门。选用自润滑型轴承，无需外部润滑，同时泵本身设计有平衡装置，平衡自身的轴向力，减少轴承的受力，延长使用寿命及维修周期，配置振动检测系统。仪表及电缆接线箱始终用氮气吹扫，以防止空气或天然气进入。

LNG低压输送泵是输送系统中的重要设备，必须设置备用泵。泵的维修应不影响接收站的正常外输操作。设置备用泵应考虑1台泵维修时，运行中的1台泵出现故障的情况。表3-18列出LNG低压输送泵的配置。

表3-18 LNG低压输送泵的配置

LNG低压输送泵流量为180t/h，一期6台，二期7台。根据表3-18，泵的维修应安排在外输要求为低值的时间，且每次只维修1台泵。

在每个LNG储罐中，至少应安装一个备用泵井，以确保泵的维修不影响正常外输操作。在LNG储罐投入运行后，不能再安装泵井。

每个LNG储罐中都安装了三个相同的LNG低压输送泵，每个泵都安装在自己独立的一个泵井里（每个罐有4个井，1个空井备用）。

以下是泵的设计参数：

设计流量 420m³/h

设计扬程 304m

设计压力 1.89MPa

设计温度 -170℃/60℃

额定轴功率 212.5kW

额定效率 76%

最佳效率点流量 440m³/h

泵和电机总成在泵井顶部被安装或取出。为了达到这个目的，每个罐顶安装了一个悬臂起重机。每台低压泵都是完全浸没的，由恒速异步电动机驱动。在泵井内，LNG从底部抽进，从顶部送出。电力电缆和仪表电缆被密闭在由氮气保护的导管里。

所有泵均并列安装，泵出口排放压力将取于：①泵压力/流量特性曲线；②运行的泵数量；③LNG输出要求的总流量。

运行的泵数由所需输出的LNG量决定。因此，操作员将手动控制运行的泵数和它们的LNG输送流量。如果有过多的泵同时运行，或者下游设备（高压泵或开架式汽化器）突然关闭，这时，受影响的泵压力上升、流量减小，泵各自的最小流量控制器将保证泵的安全，而不管输出端的流量。为此，为确保泵的最小流量，泵设有一条回流管线，回流通过LNG底部进料管线返回储罐。

LNG低压泵通常用于低压输送LNG到再冷凝器。然而，它们也用于以下方面：

1）在卸料管线、储罐进料管线、LNG低压泵出口管线不使用时，循环LNG以维持管线低温。

2）LNG储罐内部的循环以防止翻滚。

3）当没有气体输出时，维持整个系统的保冷循环（零输出循环）。

4）偶尔会用于把LNG从接收站输送到运输船。

在泵的控制盘上设有遥控/就地的选择器。如果选择器是处于“遥控”位置，在现场就不能对泵进行操作。同样，如果选择器是处于“现场”位置，在接收站控制室就不能启动泵。在接收站控制室设有一个指示器，可以让控制室操作员知道选择器的位置。通常情况下，选择器一般处于“现场”位置，由操作员现场启动泵。

允许泵启动/关闭的控制和DCS对泵的监控的主要功能如下（指令和状态信息指示器）：①遥控（DCS控制）启动/关闭指令；②泵状态（运行/停止）指示；③现场/遥控状态指示；④可用性指示；⑤故障指示；⑥电源指示；⑦电流指示；⑧过载指示。

每台LNG低压输出泵均有欠流和过流保护装置。泵也装配了振动监测系统（VMS），一套振动监测系统提供给所有低温泵。机柜室里的数字显示装置可连续显示所有泵的数据。振动指示来自振动监测系统，高振动报警被报告给DCS系统，但不提供高振动停泵。(www.xing528.com)

每个储罐的LNG输出汇管通过一个切断阀与低压输出总管隔离。每个储罐的低压泵的回流线被连接在一条回流总管上，这条管线又连接到LNG储罐的底部进料管线的隔离阀下游。

来自低压输出总管的LNG流经一个流量控制阀。当无码头冷循环需要时（卸料中），这个阀将完全打开；当码头冷循环需要时，这个阀将部分关闭，以便部分LNG（流量控制在70m³/h）去码头总管，并返回岸侧的低压输出总管的此阀下游。

来自低压输出总管的部分LNG流入再冷凝器，但大部分将直接送往高压泵进口总管，万一接收站出现任何严重的泄漏，为了限制LNG的溢出，有切断阀将把低压输出总管和高压泵进口总管隔离。

2.LNG高压输送泵

高压输送泵也是浸没式离心泵，十四级叶轮，共六台。为避免LNG汽化对泵造成气蚀，将其安装在一个充满LNG的吸入罐内，罐内保持一定液位，并将汽化的气体返回系统。泵的流量为419m³/h，扬程为2076m。设计压力1.89MPa/13.65MPa，设计温度-170℃/60℃。电动机功率1500kW。高压泵的设计与低压泵类似，也选用自润滑轴承并带有平衡装置，配置振动检测系统。仪表及电缆接线箱始终有氮气吹扫，以防止空气或天然气进入。操作或试泵时，如果第一次未成功，一定不能立即连续再启动，必须有一定的时间间隔，待其充分预冷并查明原因后，才允许再启动。尤其第一次或大修完初次启动泵，确保在其操作温度下预冷至少三小时。

高压输送泵是输送系统中的重要设备，必须设置备用泵。泵的维修应不影响接收站的正常外输操作，设置备用泵应考虑1台泵维修时，运行中的1台泵出现故障的情况。表3-19为LNG高压输送泵的配置情况：

LNG高压输送泵流量为180t/h，一期6台，二期7台。泵的维修将安排在外输要求为低值的时间，且每次只维修1台泵。

表3-19 LNG高压输送泵的配置

接收站安装有6台相同的高压输送泵，它们都有最小流量回流管线来保证泵的安全运行：

在正常操作中返回再冷凝器的回流管线，能连续处理6台泵的回流量；在维护再冷凝器时，回流回到LNG储罐，在这种情况下，最大只能连续处理3台泵的回流量。

泵的设计参数和其他重要特性如下：

设计（额定的）流量 419m³/h

设计（额定的）扬程 2070m

设计压力 13.65MPa

设计温度 -170℃/60℃

额定轴功率 1443.4kW

额定效率 76%

最佳效率点流量 440m³/h

高压输送泵（含电动机）被完全浸没在泵筒中，并通过泵筒的顶部进行电力供应。LNG从连接在泵筒顶部的管线排出。泵和电动机的润滑是依靠LNG来实现的。电力和仪表电缆被封装在一个氮气压力保护的套管中，氮气来自最近的公用工程站。

每台泵维护时的蒸发气体，通过一条排气线返回到再冷凝器的顶部，或者经过低压排放管送回LNG储罐。这条专用的排气管线路，使每个泵筒的竖管被部分充满了LNG，泵的任何蒸发气也将溢出，每根竖管都被连接到相同的排气管线。排气管线被设计成允许气体直接返回到再冷凝器。

所有的泵都并列安装。因此，泵的出口压力将依靠：①泵的压力/流量特性曲线；②泵的运行数量；③汽化器要求的LNG输出总流量。

根据预期的LNG输出量来确定泵的运行台数。如果过多的泵被运行，泵的压力增加、流量减少，则它们各自的最小流量控制将会保证泵的安全运行，而不再考虑下游的流量。由于这种原因，提供了一条回流总管来保证泵的最小流量。回流返回再冷凝器（当再冷凝器维修时经低压排放管去LNG储罐）。

由于安全原因，不提供泵的遥控启动命令，泵只能在现场启动。尽管如此，关闭泵可以在中控室或现场进行。高压泵也安装了振动监测系统（VMS），一套VMS用于监测所有的高压泵。一个振动探测器被安装在泵上，另一个在泵筒上，在机柜间可得到显示数据，并且报警被传送给DCS，但不提供振动高停泵的联锁。

泵筒安装有用于冷却监测的温度传感器；泵筒内监测LNG液位的液位变送器（在预冷时有现场指示）。

高压泵在进口总管上，有一条从低压输出总管到高压输出总管之间循环旁路。在下列情况中循环旁路也被使用：接收站和管线的第一次增压（主要在接收站开车时）；在零输出情况下维持接收站处于冷却状态。