LNG vastuvõtuterminali protsess
LNG transpordilaeva saabumisel suunatakse LNG mahutitesse laevade mahalaadimispumpade, vedelfaasi laevaharude ja lossimistorustike kaudu. Mahalaadimisel tekkiv aurustatud gaas (BOG) suunatakse osaliselt tagasi LNG-laeva lastipaakidesse, et tasakaalustada rõhku tankides. Teine osa BOG-st surutakse kokku BOG-kompressoritega ja seejärel kondenseeritakse kondensaatoris. Kondenseeritud BOG koos väljuva LNG-ga pumbatakse kõrgsurve tühjenduspumpade abil aurustisse taasgaasistamiseks.
Aurusti muudab LNG gaasiliseks maagaasiks. Seejärel reguleeritakse maagaasi rõhku ja mõõdetakse enne ülekandetorustiku suunamist. Lisaks on BOG-i võimalik kompressorite abil otse väljamineva torujuhtme rõhuni kokku suruda, jättes mööda taasgaasistamisprotsessist.
Veeldatud maagaasi taasgaasistamis-/ülekandesüsteem koosneb veeldatud maagaasi paagis olevatest sukeldatud vedelikupumpadest, kondensaatorist, paagist väljaspool asuvatest kõrg-/madalsurve tühjenduspumpadest, aurustist ja mõõteseadmetest.
Tavalistes töötingimustes töötab ainult avatud riiuliga aurusti (ORV) / integreeritud täieliku mahutiga aurusti (IFV). Hoolduse või hädaolukorras raseerimise ajal saab sukeldatud põlemisaurustit (SCV) siiski paralleelselt kasutada.
LNG Aurustite klassifikatsioon
Aurustid on veeldatud maagaasi vastuvõtuterminalides üliolulised seadmed ja nende konstruktsioonid sõltuvad kasutatavast soojusallikast.
1. Kasutusmäära alusel võib aurustid jagada põhikoormusega aurustiteks ja tippkoormusega aurustiteks.
2. Soojusallika tüübi alusel võib aurusteid liigitada ümbritseva õhu aurustiteks (kasutades selliseid allikaid nagu atmosfääriõhk, merevesi või geotermiline vesi), protsessi aurustiteks (kasutades soojus- või keemiliste protsesside soojust) ja otseküttega aurustiteks ( kasutades kütuse põletamisel tekkivat soojust).
Vastuvõtuterminalides leiduvad levinud veeldatud maagaasi aurustite tüübid
Õhu aurusti (AAV)
Vahepealne vedeliku aurusti (IFV)
Avatud hammas aurusti (ORV)
Sukeldatud põlemisaurusti (SCV)
(1) Õhu aurusti (AAV)
TheÕhk Ambient Aurustikasutab LNG aurustamiseks soojusallikana atmosfääriõhku.AAV-l on lihtne struktuur ja madalad kasutuskulud. See võib iseseisvalt kasutada välisõhku soojusallikana, vältides täielikult saasteainete ja müra heitkoguseid. Lisaks võib see koguda kondensvee ja sulanud jäävett tootmiseks või koduseks kasutamiseks.
Siiski on AAV-l mõned puudused. Näiteks madala keskkonnatemperatuuri korral on soojuse täiendamiseks vaja täiendavat küttekeha. Regulaarne sulatamine on vajalik ka selleks, et vältida jäätumist aurusti torude pinnale.
Õhkkütte suhteliselt väikese energiasisendi tõttu sobib AAV ainult väiksema paigaldusmahu ja väiksema LNG aurustumisvajadusega süsteemidele.
(2) Intermediate Fluid Aurusti (IFV)
IFV kasutab jäätumise mõju leevendamiseks vahepealset soojusülekandevedelikku. Tavalisteks kasutatavateks vahevedelikeks on propaan, isobutaan, freoon ja ammoniaak.
Praktilistes rakendustes töötab see aurusti kahes etapis. Esimene etapp hõlmab soojusvahetust LNG ja vahevedeliku vahel, samas kui teine etapp hõlmab soojusvahetust vahevedeliku ja soojusallika vedeliku vahel.
IFV-l on väike jalajälg ja see võib tagada stabiilse aurustumiskiiruse. Pealegi puudub merevee külmumise oht. Selle oluline eelis seisneb energia igakülgses kasutamises, eriti koostootmise (soojuse ja elektri koostootmise) eesmärkidel.
Seda tüüpi aurustit on laialdaselt kasutusele võetud baaskoormusega veeldatud maagaasi aurustussüsteemides ja Jaapani vastuvõtuterminalides.
(3) Avatud hammas aurusti (ORV)
ORV kasutab soojusallikana merevett ning pakub disaini lihtsust, mugavat kasutamist ja lihtsat hooldust. See on levinud aurustitüüp, mida kasutatakse paljudes LNG vastuvõtuterminalides üle maailma.
LNG ORV mehaaniline struktuur on lihtne, peamised välised liidesed, sealhulgas veeldatud maagaasi sisselaskeava, aurustatud maagaasi (NG) väljalaskeava ja merevee sisse-/väljalaskeava. Soojusvahetustorud paigaldatakse karkassi sisse.
Aurusti põhiüksus on soojusülekandetoru, kus on mitu toru, mis on paigutatud plaaditaolisesse konfiguratsiooni. Iga toru keevitatakse gaasikollektori või vedeliku kollektoriga, et moodustada torukimbu plaat, ja mitu torukimbu plaati moodustavad aurusti.
LNG siseneb alumisest peatorust ja jaotatakse üksikutesse väikestesse soojusvahetustorudesse, mis voolavad soojusvahetuseks torukimbus ülespoole. Aurusti ülaossa on paigaldatud merevee jaotusseade. Merevesi siseneb ülevalt ja jaotub õhukese kilena piki torukimbu välisseina, kandes soojust torude sees olevale veeldatud maagaasile, soojendades seda ja põhjustades aurustumist.ORV nõuab minimaalset mõõteriistamist ja seda on lihtne hooldada. See töötab ilma lahtise leegita, tagades kõrged ohutusstandardid.
Lisaks on väliste jäätumisprobleemide lahendamiseks olemas variant nimega SuperORV. See kasutab kahekihilisi soojusülekandetorusid, kus LNG siseneb sisetorusse läbi põhjajaoturi, millele järgneb järkjärguline aurustamine sisemise ja välimise toru vahelises rõngakujulises pilus.
(4) Sukeldatud põlemisaurusti (SCV)
SCV koosneb peamiselt veevannist, põletist, puhurist, suitsugaasi sissepritsetorust, korpusest, soojusvahetustorude komplektist ja korstnast. Küttegaas põletatakse põleti sees ja kõrge temperatuuriga suitsugaas juhitakse läbi veevanni. alumine väljalasketoru, põhjustades veevannis turbulentset liikumist.
Soojusvahetustorude sees olev LNG läbib piisava soojusvahetuse tugevalt segatud veega, mille tulemuseks on kuumenemine ja aurustamine. Tänu otsekontaktile ja intensiivsele soojusülekandele kiire suitsugaasi ja veevanni vahel on soojusülekandetegur väljaspool torusid kõrge, tagades ühtlase veevanni temperatuuri.
SCV pakub kiiret ja mugavat
VõrdlusLNG aurustid
Praegu kasutavad LNG vastuvõtuterminalid tavaliselt ORV, IFV, SCV ja AAV. AAV-l on rohkem piiranguid ja seda kasutatakse terminalide vastuvõtul suhteliselt vähem.
Open Rack Aurusti (ORV) kasutab soojuskandjana merevett ja on kuluefektiivsem võrreldes sukeldatud põlemisaurustiga (SCV).
Siiski on oluline arvestada, et ORV-l tekivad suuremad esialgsed seadmete investeerimiskulud, sealhulgas merevee sissevõtu- ja väljalaskeavad, mereveetorustikud, mereveepumbad ja merevee puhastusseadmed.
Baaskoormusega veeldatud maagaasi vastuvõtuterminalide puhul peaks ORV olema esmane valik. ORV-l on aga piirangud merevee liiga madala temperatuuri, seadmetele kahjulikke aineid sisaldava merevee või merekeskkonna kaitse kaalumisel.
SCV nõuab suhteliselt väiksemat alginvesteeringut, võtab väiksema jalajälje ning võimaldab kiiret käivitamist ja seiskamist. SCV nõuab aga kütust, mille tulemuseks on ORV-ga võrreldes suuremad kasutuskulud.
Sukeldatud leegi aurusti (IFV) kasutab soojusvahetuseks titaantorusid, mis võimaldavad ohutut ja stabiilset tööd isegi halva merevee kvaliteedi juures. IFV peamine väljakutse on vahepealsete vedelike valiku oluline piiratus.
Aurustite valik
Aurustite valikul tuleks arvesse võtta nende töötlemisvõimet, rakendatavust, ohutust ja töökindlust, paindlikkust, investeerimiskulusid, kasutustingimusi (baaskoormus, raseerimise tipp, hädaolukorras kasutus), keskkonnategureid ja kliimatingimusi. Sõltuvalt konkreetsetest nõudmistest saab sobivaid aurustajaid valida kasutamiseks eraldi või kombineerituna.
1. Töötlemisvõimsus:
Aurusti töötlemisvõimsus peaks vastama vastuvõtva terminali kavandatud läbilaskevõimele. Kui terminal vajab ainult kohapeal tarbimiseks maagaasiga "vedelikku sisse, vedelik välja" või kui aastane töötlemismaht on väike ja ruumi on piisavalt, võib kaaluda välisõhu aurustajaid (AAV).
2. Kohanemisvõime ja töökindlus:
Arvestades vastuvõtva terminali "funktsionaalset positsioneerimist", olgu see siis põhikoormuse, tipphabemeajamise või mõlema kombinatsiooni jaoks, muutub aurusti kohandatavus ja töökindlus otsustavaks. Kui on vaja pidevat ja usaldusväärset töötamist, peaks aurustite valik sisaldama neid, mis sobivad nii põhikoormuse käsitsemiseks kui ka hädaolukorra tipptasemel raseerimiseks, näiteks sukeldatud põlemisaurustid (SCV), mis võimaldavad kiiret käivitamist ja seiskamist.
3. Keskkonnakaalutlused:
Vastuvõtuterminali ümbritsevad keskkonnatingimused viitavad eelkõige välistemperatuuridele (sh atmosfääri ja merevee temperatuur) ning merevee olemusele ja parameetritele. Näiteks Open Rack Aurustite (ORV) valimisel tuleb arvesse võtta selliseid tegureid nagu merevee tahkete osakeste läbimõõt ja kontsentratsioon, raskmetalliioonide olemasolu, pH väärtus ja muud merevee keemilised omadused.
Majanduslikud kaalutlused
Aurustite investeerimiskulud moodustavad olulise osa vastuvõtvasse terminali tehtavatest koguinvesteeringutest. Aurustite valikul tuleks igakülgselt võrrelda nende püsiinvesteeringuid ja tegevuskulusid.
Open Rack Vaporizer (ORV) kasutab suures koguses merevett ja sellel on mereveele teatud kvaliteedinõuded. Sellel on suuremad investeerimis- ja paigalduskulud, kuid madalamad kasutuskulud.
Alginvesteering sisaldab aurustusseadmete, toetavate merevee sisse- ja väljalaskeavade, mereveetorustike, mereveepumpade ja merevee puhastusseadmete kulusid. Kasutuskuludes tuleks arvesse võtta ka soojusülekandepindadele korrosioonikaitsekatete uuesti kandmise intervalli ja kulutusi.
Võrreldes sukelpõletusaurustiga (SCV) kasutab ORV merevett ja töötarbimine koosneb peamiselt mereveepumpade elektritarbimisest. Seetõttu on selle eeliseks oluliselt madalamad tegevuskulud, kusjuures kahe tüübi tegevuskulude suhe on ligikaudu 1:10.
SCV paistab silma üldiste investeerimis- ja paigalduskulude, kompaktse suuruse ja tööpaindlikkuse poolest. SCV saatuslik puudus on aga selle kõrged tegevuskulud.
Soodsates merevee keskkonnatingimustes on ORV kasutamine ilmselt kõige usaldusväärsem ja kulutõhusam võimalus.
Kui aga merevee kvaliteet avaldab tugevat negatiivset mõju ORV-s kasutatavatele materjalidele (nt suurte heljuvate ainete kõrge kontsentratsioon merevees, mis võib oluliselt mõjutada soojusülekandepindade korrosioonikaitsekatet ja lühendada nende kasutusiga), on ORV. ei tohiks valida.
Järeldus
Igal gaasigeneraatori tüübil on oma eelised ja puudused ning neile sobivad spetsiifilised töökeskkonnad. LNG vastuvõtuterminalide erinevate tingimustega toimetulemiseks on hea valik kombineerimiseks valida 1-2 tüüpi gaasistajaid, mis võivad kasutada nende vastavaid tugevusi ja kompenseerida omaseid piiranguid.
Tavaliselt on gaasigeneraatorite seadistamisel tavaliselt nõutav 1-2 tüüpi kombinatsioon. Praegu eelistatakse gaasistajate valikul ORV+SCV konfiguratsiooni.
Avatud riiuliga aurusti (ORV) sobib suure töötlemisvõimsusega ja madalate tegevuskuludega terminalide vastuvõtmiseks. Sukeldatud põlemisaurusti (SCV) on suhteliselt kõrgemate tegevuskuludega, kuid väiksema alginvesteeringuga ja töökindel.
Juhtudel, kui merevesi sisaldab suurel määral setet või ei vasta nõutavatele keemilistele omadustele, võib alternatiivina kaaluda vahepealset vedelikuaurustit (IFV).
Praegu töötab Hiinas 22 veeldatud maagaasi vastuvõtuterminali, millest rannikul on veel 13 terminali. LNG vastuvõtuterminalide ehitamine soodustab oluliselt LNG ressursside importi meie riiki.
Gaasistajad on LNG vastuvõtuterminalide oluline komponent ning gaasistajate õige valik mõjutab otseselt terminali töö ohutust, töökindlust ja majanduslikke aspekte.
