1再冷凝工藝的簡述
LNG儲(chǔ)罐受外界環(huán)境熱量的入侵,及低壓泵運(yùn)行時(shí)部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能,都會(huì)使罐內(nèi)LNG氣化產(chǎn)生蒸發(fā)氣,即BOG氣體,為了維持儲(chǔ)罐內(nèi)的恒定壓力,必須排出BOG氣體,如何處理BOG氣體成為LNG接收站工藝的重要部分。
再冷凝工藝是指LNG儲(chǔ)罐內(nèi)的BOG通過BOG壓縮機(jī)加壓,與低壓泵送出的過冷的LNG按照一定的比例在再冷凝器中換熱。過冷的LNG將大部分BOG冷凝成液體。
再冷凝工藝與直接壓縮工藝相比的優(yōu)點(diǎn)在于節(jié)能,適用于大型LNG接收站,因?yàn)锽OG量大且輸送管道壓力高,節(jié)能效果顯著。
2再冷凝器的基本構(gòu)造和參數(shù)
京唐LNG的再冷凝器是一個(gè)垂直的圓柱形容器,內(nèi)部有裝填了不銹鋼鮑爾環(huán)的填料床層。內(nèi)部構(gòu)件主要有破渦器、拉西環(huán)填料層、液體分布器、氣體分布盤、液體折流板、填料支撐板、閃蒸盤。其中液體分布器、氣體分布盤主要是為了增大LNG與BOG的接觸面積,提高冷凝效果。液體分布器共有兩組,一組有4個(gè)噴嘴,氣體分布盤均布有100個(gè)升氣管和100個(gè)子L。BOG和冷LNG從填料層的上部進(jìn)入,并在填料層充分接觸,根據(jù)BOG的流量和再冷凝器的壓力,自動(dòng)調(diào)節(jié)送入再冷凝器中的LNG量。這種方式能使來自BOG壓縮機(jī)的所有壓縮后的BOG被冷凝。
3再冷凝器的試車流程和步驟
(1)再冷凝器在首次試車前確認(rèn)一些前提條件:
1)試車前,確認(rèn)FAT性能結(jié)果符合設(shè)備規(guī)范并已提交供審查。
2)已經(jīng)獲得工作許可證,滿足工作所需的所有條件。
3)限制未經(jīng)批準(zhǔn)而進(jìn)入再冷凝器系統(tǒng)和管道的區(qū)域。
4)所有工藝系統(tǒng)應(yīng)正常運(yùn)行,BOG壓縮機(jī)開車準(zhǔn)備就緒。
5)如果零件需要在開車前鎖定和標(biāo)定,應(yīng)清楚的標(biāo)注在相關(guān)P&ID上并檢查。
6)確定所有上游設(shè)備(低壓泵、BOG壓縮機(jī))和下游設(shè)備(高壓泵、ORV/管路)已處于正常運(yùn)行。
7)確定所有儀表已運(yùn)行,且可從DCS上獲得讀數(shù)。
8)檢查再冷凝器的控制閥是否設(shè)置為手動(dòng)模式。
9)在初始開車前,必須考慮再冷凝器的聯(lián)鎖與邏輯。
(2)試車流程和步驟
中控室操作人員手動(dòng)控制壓力控制閥(PCV-1300602A/B)將高壓泵的吸入壓力保持在0.74MPaH左右,待壓力穩(wěn)定后,將壓力控制器PIC-1300602調(diào)為自動(dòng)模式,打開再冷凝器的入口閥門XV-1300604,流量控制閥FCV-1300602和氣體量控制閥LCV-1300601稍微打開一個(gè)開度已將再冷凝器的壓力保持在操作溫度0.775MPaG。當(dāng)液位達(dá)到中間液位約4m,壓力在0.775MPaG左右時(shí),打開再冷凝器的出口閥XV-1300602。之后緩慢打開流量控制閥將低溫LNG以50t/h送至再冷凝器。
4再冷凝器的控制
再冷凝器控制變量的選擇,是指再冷凝器運(yùn)行質(zhì)量控制中被控變量的確定以及檢測點(diǎn)位置的確定。
4.1LNG流量控制
LNG的進(jìn)入量由流量控制閥FCV-1300602來調(diào)節(jié),壓縮BOG的流量,通過壓力(Pl-1300601)、流量(F1-1300601)、溫度(T1-1300602)將測量信號(hào)送至比率計(jì)算模塊FX-1300601算出氣體的質(zhì)量流量,通過溫度(T1-1300602)算出R值(既液氣比),然后在FX-1300601模塊中根據(jù)溫壓補(bǔ)償將計(jì)算出的液體的質(zhì)量流量傳送到FX-1300602并作為FIC-1300602的設(shè)定值,再冷凝器入口管線上的流量計(jì)FE-1300602可測量出一個(gè)流量的測量值,通過設(shè)定值與測量值的比較后,由中控室操作人員按照比較后的結(jié)果來選擇控制閥FCV-1300602的開度從而實(shí)現(xiàn)再冷凝器的LNG的流量控制。
4.2再冷凝器液位控制
再冷凝器中的液位控制器LIC-1300601A/B用于防止液位過低或過高,如果再冷凝器液位過高,通過開閥門LCV-1300601將高壓氣體放回再冷凝器頂部,從而通過液位控制器LIC-130060IB降低再冷凝器的液位。如果再冷凝器的液位過低,要關(guān)閉再冷凝器出口的閥門,停止高壓泵和壓縮機(jī),關(guān)閉高壓補(bǔ)氣的進(jìn)氣閥。
4.3再冷凝器壓力控制
再冷凝器底部的壓力(即高壓泵入口壓力)主要由壓力控制閥PIC-1300602控制,該控制器通過再冷凝器旁通閥PCV-1300602A/B來調(diào)節(jié)進(jìn)入高壓泵入口的LNG流量,采用分程控制,先打開低流量旁通閥PCV-1300602B,全開后,在打開高流量閥PCV-1300602A調(diào)節(jié)再冷凝器的出口壓力。
再冷凝器作為LNG接收站的心臟非常重要,如果再冷凝器的液位及壓力不穩(wěn)定,會(huì)導(dǎo)致全廠跳車,所以保證再冷凝器的平穩(wěn)運(yùn)行是確保整個(gè)LNG接收站穩(wěn)定外輸?shù)那疤釛l件。