燃气项目技术设计方案DOC文档格式.docx
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自力式升压调节阀共4只；
其他低温阀门和仪表。
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4、气化加热
工艺及参数确定
本设计采用空温式汽化器和水浴式加热器相结合的串联流程，夏季采用空温式汽化器即可使出站气体温度达到设计要求；
冬季气温较低，必须使用水浴式加热器对空温式汽化器出口的低温天然气进行增热，以使出站气体温度符合设计要求。
本LNG汽化站最大小时供气量为4350Nm3/h。
考虑40%的富裕量，汽化器总的设计汽化能力按6000Nm3/h考虑。
汽化及增热系统组成
空温式气化器分为强制通风和自然通风两种，本工程设计采用自然通风空温式气化器。
自然通风空温式气化器需要定期切换除霜。
考虑到本工程的用气性质，设计选用8台空温式气化器，分2组设置，轮换使用，单台设计汽化量为1500Nm3/h。
在两组空温式气化器的入口管道上均设有气动低温切换阀，正常工作时两组气化器通过气动低温切换阀进行切换使用，夏季每6小时切换一次；
冬季每4小时切换一次。
此外，当汽化器出口NG温度低于0℃时，自控系统低温报警，此时气动低温切换阀动作，切换使用空温式气化器。
水浴式加热器根据热源不同，可分为热水加热式、燃烧加热式、电加热式等等。
根据本站设计规模，并考虑经济因素，本设计采用热水加热式，利用锅炉产生的热水给低温NG加热。
水浴式加热器设计流量为6000Nm3/h，共1台。
在冬季NG出口温度低于5℃时，自控系统低温报警并启动水浴式加热器。
5、BOG工艺
BOG
于吸热或压力变化造成LNG的一小部分蒸发为气态（BoilOffGas），本工程中BOG气体包括：
1）LNG储罐吸收外界热量产生的蒸发气体。
2）LNG卸车操作时于储罐压力、气相容积变化产生的蒸发气体：
a.储罐接收的LNG与储罐内原来贮存的温度较高的LNG接触产生的蒸发气体。
b.接收LNG的储罐因气相容积相对减少而产生的蒸发气体。
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c.接收LNG的储罐在压力较高时进行减压操作产生的气体。
3）集装箱式储罐内的残余气体。
4）灌瓶时产生的蒸发气体。
BOG工艺及参数确定
根据本工程的LNG贮存条件、卸车方式及BOG的，BOG的处理采用缓冲输出的方式。
LNG储罐和集装箱式储罐排出的BOG气体为低温状态，且流量不稳定，因此需设置BOG加热器及缓冲调压输出系统并入用气管网。
为了保证运行阶段LNG储罐的安全以及卸车顺利进行，储罐气相管路上装有降压调节阀及手动BOG排气阀。
降压调节阀可根据设定压力自动排出BOG。
根据增压工艺中升压调节阀的设定压力以及贮槽的设计压力，该降压调节阀的设定压力应高于升压调节阀设定压力而低于储罐设计压力，本设计中设定为。
手动BOG排放阀用于对接收LNG的储罐在卸车前进行减压操作。
BOG加热器用于加热低温NG，采用500Nm3/h空温式加热器，冬季气温较低时水浴加热器可同时加热低温BOG。
缓冲罐为压力储罐，水容积100m3。
6、安全泄放工艺
天然气为易燃易爆物质，在温度低于-120℃左右时，天然气密度重于空气，一旦泄漏将在地面聚集，不易挥发；
而常温时，天然气密度远小于空气密度，易扩散。
根据其特性，按照规范要求必须进行安全排放，设计采用集中排放的方式。
安全泄放工艺系统安全阀、爆破片、EAG加热器、阻火器和放散塔组成。
设置EAG加热器，对放空的低温NG进行集中加热后，经阻火器后通过25m高的放散塔高点排放，EAG加热器采用300Nm3/h空温式加热器。
常温放散的NG直接经阻火器后进入放散塔放散。
阻火器内装耐高温陶瓷环，安装在放空总管路上。
为了提高LNG储罐的安全性能，采用降压装置、压力报警手动放空、安全阀起跳三层保护措施。
缓冲罐上设置安全阀及爆破片。
在一些可能会形成密闭的管道上，设置手动放空加安全阀放散双重措施。
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7、调压计量加臭工艺
主气化器出口天然气进入调压段，调压为，汇同缓冲罐出口天然气进入计量段，计量完成后经过加臭处理，输入用气输配管网。
调压计量为做成撬装一体化设备，调压段采用“2+1”结构，单路最大流量为5500Nm3/h，进口压力，出口压力。
调压段与计量段中间留有缓冲罐出气管接口。
计量段采用“1+1”结构，设置气体涡轮流量计一台，计量精度级，量程比大于1:
16，可满足工程4500Nm3/h的计量及精度要求。
流量计表头为机械的字轮显示，不丢失计量数据。
流量计配备体积修正仪，自动将工况流量转换成标准流量，并自动进行温度、压力和压缩系数的修正补偿。
可存储一年或更长时间内的数据，对流量实现自动管理和监控功能。
流量计设旁路，在流量计校验或检修时可不中断供气。
加臭设备为撬装一体设备。
根据流量计或流量计积算仪传来的流量信号按比例地加注臭剂，也可按固定的剂量加注臭剂，臭剂为四氢塞吩。
加臭机具有运行状态显示、定时报表打印等功能，运行参数可设定。
二、工艺设备选型
1、总体要求
LNG为低温深冷介质，对站内工艺设备的选择应遵循如下原则：
相关设备要具备可靠的耐低温深冷性能。
特别是贮存设备应达到-196℃。
贮存设备保冷性能要好。
若LNG储罐保冷性能不好，将引起储罐内LNG温度升高，蒸发率增大，罐内压力快速上升，危险性增大。
气化设备气化能力要满足设计要求，气化效率要尽量高。
相关设备附属管道、阀门等的耐低温性应与主体设备一致。
除满足工艺要求外，所有安全阀件应耐低温且完好、灵敏可靠。
工艺设备采购要求
本工程主要设备包括：
LNG贮槽、气化器、增压器、水浴式加热器、调压计量橇、加臭装置、地磅等。
LNG贮槽：
真空粉末绝热低温贮槽
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空温式气化器：
主气化器、储罐增压器、卸车增压器空温式加热器：
EAG加热器、BOG加热器水浴式加热器BOG气体缓冲罐调压计量撬加臭装置：
整体撬装放散塔：
现场制作地磅：
钢台面汽车衡
以上所采用的设备除放散塔现场制作外，均为标准产品或企业定型产品，设备制造厂家设计，整体外购。
供货的企业必须具有国家相关部门颁发的设计、制造经营许可证，且所设计、制造的设备和装置必须符合国家、部委及行业的有关规范、标准及规定，经过权威部门鉴定的产品。
设备的选材应符合GB150-1998和HB20581-1998的规定，承压件的材料选用根据材料的强度要求依次为：
Q125-A；
20R；
低温贮槽内壳及附件材料采用0Cr18Ni9；
空温式气化器的换热管一般采用LF21。
非承压件采用Q125-1和。
设备制造应当遵循的技术标准采用的标准
国家质量技术监督局《压力容器安全技术监察规程》；
GB150-1998《钢制压力容器》；
JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》；
JB/T4709《钢制压力容器焊接规程》；
JB4710《钢制塔式容器》；
JB4744《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》；
JB/T9072-98《固定式真空粉末绝热低温液体贮槽》；
HG20585《钢制低温压力容器技术规定》。
一般规定
所购设备的压力容器的划分、设计压力、设计温度、厚度附加量、设计荷载、
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焊接接头系数、焊接接头检测、压力试验等必须遵照以上的标准执行。
材料要求
压力容器用钢的选用必须考虑压力容器的使用条件、设计温度、设计压力、介质特性和操作特点及材料的焊接性能、容器的制造工艺和经济合理性。
且材料的质量和规格必须符合以上的标准。
焊接的要求
焊接材料应根据母材的化学成分、机械性能、操作介质、制造工艺等综合条件考虑。
1）焊接的工作条件和使用性能，必须保证焊缝和母材具有同水平的性能，保证焊缝金属的性能不低于相应标准规定的基本金属性能。
2）低合金焊接材料的选择，不允许提高焊接材料的强度等级。
3）碳素钢和低合金钢或低合金钢之间的异种钢焊接接头，要选用与钢材相应的抗裂性较好的焊接材料。
4）对于母材是耐热钢、耐腐蚀合金结构钢，要求焊缝金属的主要合金成分与母材相近或相同。
5）容器的焊接接头应为双面对接，开口接管与壳体焊接接头的形式应符合GB150的规定，焊接接头均应以氩弧焊打底全焊透结构。
容器的开口接管
开口接管应采用无缝钢管，开口接管的规格应与相配的焊接法兰等管件相匹配。
补强圈采用JB/T4736-95《补强圈》标准。
容器上的弯管应采用无缝钢管煨制或采用成品弯头，成品弯头应符合GB12459-90《钢制对焊无缝管件》、GB/T1340-92《钢板制对焊管件》。
法兰、法兰盖和垫片
法兰、法兰盖应采用一种系列和同一标准系列的法兰和法兰盖。
法兰垫片对于GB管法兰可选用GB9126-88非金属软垫片、GB4622-93缠绕式垫片或GB9128-88金属环垫片；
对于JB/T管法兰可选用JB/T87-94非金属软垫片、JB/T90-94缠绕式垫片、JB/T89-94金属环垫片或JB/T88-94金属齿形垫片。
金属垫片的硬度应低于法兰密封面的硬度，应小于或等于HB30。
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2、LNG贮槽
LNG贮槽可分为地下式储罐、地上式金属储罐和金属/混凝土储罐三类，地上LNG金属储罐又分金属子母式储罐和金属单罐两种。
本工程设计采用150m3地上式金属单罐，其结构形式为真空粉末绝热、立式圆筒形双层壁结构，采用四支腿支撑方式。
LNG通过充装接口输入液体到低温储罐贮存，然后经储罐底部设置的排液口排出。
根据工业用气的要求以及所采取的运输方式，本设计确定选用2座150m3低温储罐，共300m3贮存量，平均可以保证天的贮存周期。
供货范围
共需2台150m3LNG低温储罐。
单台LNG低温储罐设备供货范围如下：
储罐本体；
液位计装置、真空阀、真空规管；
夹层珠光砂；
附属连接管道。
另需提供以下技术文件：
技术资料：
满足需方设计、施工、生产和维护要求的竣工图纸一套。
产品合格证：
包括按照国家质量技术监督局《压力容器安全技术监察规程》、《钢制压力容器》GB150-1998及技术附件所要求的特殊检测报告。
工艺技术要求
内罐采用耐低温的奥氏体不锈钢0Cr18Ni9制成。
材料将按《压力容器安全技术监察规程》GB150和产品图样规定进行检验；
制造时应有焊接工艺评定及做焊接试板力学性能检验，同时还将经受真空检漏，包括氦质谱真空检漏考核，以符合真空绝热要求。
外罐采用压力容器用钢板16MnR制成。
材料应附材质证明。
外罐是为了满足夹层真空粉末绝热要求而设计的保护壳。
外罐属于真空外压容器，对外罐的检验除经受内压气密检查外，还应进行真空检查，包括氦质谱真空检漏考核，以符合真空绝热要求。
外罐上方安装有外罐安全泄放口，以保证外罐安全。
内外储罐间安装有内罐的固定装置，固定装置将满足生产、运输、使用过程
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强度、稳定性需要及绝热保冷需要。
夹层内填装优质专用珠光砂保冷材料用于保冷，同时夹层内还设置有抽真空管道。
主要技术参数
150m3低温LNG储罐技术参数如下表所示（不同厂家设备尺寸略有不同）
序技术参数名称内罐号15001有效容积LNG02贮存介质03直径φ37002250004高度0Cr18Ni905材质1892006设计液位07/设计风速08设计温度≥－19609工作压力10设计压力11气压试验压力12蒸发率≤1wt‰/d内罐射线探伤比例100%RTⅡ级1314151617腐蚀裕量焊缝系数设备总重设备满重01约60外罐备注/充满率90％珠光砂（夹层） 16MnR/-19~50--//100％UT+100％PT内、外容器及I级其管线进行氦检漏1 约130接管及形式
储罐接管包括工艺进出料管、仪表管等等，主要有：
底部进液管：
DN50顶部进液管：
DN50出液管：
DN50气相管：
DN50溢流管：
DN15
液位计及压力表接管：
DN10×
2真空规管
接管材质均为0Crl8Ni9，除液位计及压力表接管外，所有进出料管均在外罐
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底部封头引出。
引出管与外罐封头的结构形式采用杜拉管结构，接管在内外罐之间设膨胀弯，以适用低温工况及减小LNG接管的温差应力。
仪表及安全附件
每台LNG储罐设ITT液位计一套及差压变送器、压力变送器、压力表各一套，以实现对储罐内LNG液位、压力的现场指示及远传控制。
液位计接口管道分别引自内罐的顶部和底部，在外罐侧部位置统一引出，便于安装液位计及压力表。
外罐顶部设安全防爆装置，内罐安全装置设置在储罐出口气相管道上，工艺设计统一考虑。
储罐底部设有夹层抽真空接口及真空度测试口。
储罐安装应考虑有防雷、防静电设施。
其它
1）绝热指标：
珠光砂性能标准：
容重40~60Kg/m3粒度~含湿量重<
%
导热系数<
/mks2）油漆：
储罐外表面涂两道防腐底漆，漆膜厚度≥80μm，一道面漆，面漆采用新型YF-99隔热遮光涂料。
3）抽真空：
夹层抽真空，其封结真空度不低于5Pa。
4）干氮气正压密封：
出厂前内罐应用干燥氮气吹干水分，并充干氮气正压密封出厂。
3、空温式气化器
空温式气化器的导热管是将散热片和管材挤压成型的，导热管的横截面为星形翅片。
气化器的材质必须是耐低温的，目前国内常用的材料为铝合金，其结构型式为一般为立式长方体。
本工程空温式气化器包括有LNG主气化器、储罐增压器、卸车增压器、BOG加热器、EAG加热器。
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技术设计方案 LNG主气化器设计共选用5台，每台为1组，夏季每6小时定时切换除霜，冬季每4小时定时切换除霜，单台设计流量500Nm3/h。
空温式气化器一般蒸发部和加热部构成。
蒸发部端板管连接并排的导热管构成，加热部用弯管接头串联成一体的导热管组成，其结构原理图如下所示。
主气化器结构原理图主要工艺参数如下：
设计进口温度/运行进口温度：
－196℃/－162℃设计出口温度/运行出口温度：
－20℃~50℃/环境温度－10℃设计压力：
运行压力：
单台设计流量：
1500Nm3/h满负荷连续运行时间：
≮6小时卸车增压器根据本站的供气规模，设计配置2台卸车增压器，一个卸车口一台，单台设计流量300Nm3/h。
卸车增压器选用自然气化空温式气化器，增压器主要蒸发部构成，设备高度不宜高于罐式集装箱内罐底部高度，采用卧式结构。
其结构原理图如下图所示。
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卸车增压器结构原理图主要工艺参数如下：
300Nm3/h满负荷连续运行时间：
≮4小时LNG储罐增压器根据本站的供气规模，设计配置4台增压器，每2台贮槽配置一台增压器，单台设计流量400Nm3/h。
贮槽增压器选用自然气化空温式气化器，增压器主要蒸发部构成，设备高度不宜高于贮槽内槽底部高度。
贮槽增压器结构原理图 20 技术设计方案
主要工艺参数如下：
设计进口温度/运行进口温度：
－196℃/≮－162℃设计出口温度/运行出口温度：
－196℃/≮－162℃设计压力：
400Nm3/h满负荷连续运行时间：
≮4小时BOG加热器BOG产生主要在卸车阶段，根据本站卸车及贮存设计参数计算需配置1台BOG加热器，设计流量为500Nm3/h。
BOG加热器选用空温式加热器，加热器主要加热部构成，其结构原理图如下图所示。
BOG/EAG加热器结构原理图主要工艺参数如下：
－196℃/－162℃设计出口温度/运行出口温度：
－20~50℃/常温设计压力：
~设计流量：
500Nm3/h满负荷连续运行时间：
≮4小时EAG加热器EAG加热器用于加热自动或手动放空的低温NG。
设计配置1台EAG加热器，设计流量300Nm3/h。
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EAG加热器选用空温式加热器，加热器主要加热部构成，其结构原理图同BOG加热器。
－20~50℃/常温设计压力：
300Nm3/h
4、水浴式加热器
水浴式加热器根据热源不同，可分为热水加热式、蒸汽加热式、电加热式等。
本设计采用热水加热式，1台热水锅炉供应热源。
其结构为将导热盘管放入热水槽中，导热管中的低温NG与热水进行热交换，成为常温NG。
导热盘管采用不锈钢（0Crl8Ni9），筒体采用碳钢，立式圆筒形。
本工程设计设置1台水浴式加热器，单台设计流量为6000Nm3/h。
主要用于加热低温NG，对空浴式气化器起辅助加热作用，同时还可以用来加热BOG气体。
其结构原理图如下。
水浴加热器结构原理图主加温管路主要工艺参数如下：
－20~50℃/5~15℃设计压力：
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设计流量：
4500Nm3/h
BOG加温管路主要工艺参数如下：
500Nm3/h
水槽设计压力，进水温度90℃，回水温度70℃。
5、缓冲罐
设置缓冲罐的主要目的是为了缓冲经过加温后的BOG气体，稳定出站天然气压力。
设计选用1台100m3高压贮槽，主要工艺参数如下：
设计温度：
-20℃~50℃设计压力：
设计水容积：
100m3
6、调压计量撬装设备
调压设备主要是对气化器气化后出站气体进行压力调节，从而保证出站管网所需稳定的供气压力；
计量设备则主要用于对LNG汽化站外供气量进行精确计量。
本设计中调压计量设备采用整体撬装。
调压段为2路调压1旁通并带超压切断保护装置。
其主要工艺设计参数如下：
设计温度：
-20℃~50℃
设计压力：
入口压力～，出口压力MPa单路调压设计流量：
4500Nm3/h出口超压保护设定值：
计量段采用“1+1”型式，1路计量另加1路旁通，计量管路设置G250气体涡轮流量计一台，计量精度级，量程比大于1:
16，可满足工程在5000Nm3/h的计量及精度要求。
流量计配备体积修正仪，自动进行温度、压力和压缩系数的
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修正补偿，将工况流量转换成标况流量。
流量计表头为机械的字轮显示，不丢失计量数据，可存储一年或更长时间内的数据，对流量实现自动管理和监控功能。
流量计设旁路，可在流量计校验或检修时不中断供气。
7、加臭装置
本设计采用的自动加臭装置为一体化撬装，型号为WJD-1X1-T，单泵单路输出。
设备尺寸910×
780×
1600mm。
该装置配备40Kg臭剂罐，采用电磁驱动隔膜式柱塞计量泵驱动加臭剂四氢塞吩的滴入，滴入量控制在15~20mg/m3。
加臭控制器采用工业单片机，可以根据流量计提供的4~20mA流量信号控制加臭量，实现根据燃气流量变化自动控制加药量。
控制器上盘安装，需提供220V±
5V、10A电源，控制室至现场敷设KVV22-4×
铠装电缆3条。
8、放散塔
放散塔现场制作，采用自支撑式的结构型式。
放散塔锥座、筒体、锥管、扁钢螺线等组成，放散塔总高度25米。
9、地磅
LNG集装箱式储罐运输车称重采用数字式钢台面汽车衡，汽车衡相关技术参数如下：
最大称量载荷：
60吨称台尺寸：
3m×
18m精度等级：
OIML（Ⅲ）安装方式：
浅基坑
工作温度：
称体－30℃~65℃；
仪表－10℃~40℃；
传感器－20℃~70℃。
标准串行接口：
数字输出信号线RS-485/4系统电源：
220V
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惠州市数码工业园LNG汽化站项目主要工艺设备表
序号123456789101112名称LNG储罐缓冲罐放空管主气化器水浴式加热器BOG加热器EAG加热器储罐增压器卸车增压器调压计量撬加臭机地磅氮气系统规格150m3100m325m1500Nm3/h6000Nm3/h500Nm3/h300Nm3/h400Nm3/h300Nm3/h5000Nm3/h单泵单路60t,3X18m,III级40Lx10支单位台台座台台台台台台套套套套数量811811142111113三、
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