LNG接收站節能降耗措施研究

李洲

摘 要：LNG接收站節能降耗工作關系到單位的生產經營效率以及經濟社會的可持續發展。對LNG接收站節能降耗工作進行充分分析，并提出有效的節能降耗措施，將十分有助于LNG接收站高效運營，為社會提供更多的清潔能源。

關鍵詞：LNG接收站；節能降耗；措施

1、前言

LNG接收站在設計、建設以及操作運行的各個環節應充分考慮節能降耗理念，選用先進的節能技術和質量過關的節能設備。

LNG在氣化外輸過程中伴隨有大量的冷能釋放。應采取冷能梯級利用措施，與LNG接收站設計、建設與運行通盤考慮，實現節能降耗與冷能利用的完美結合。

2、LNG接收站的節能措施

LNG接收站在生產運行工作中主要消耗部分電、水、少量燃氣和熱能。熱能來自于海水換熱。電能消耗較大，需要根據接收站設計和建設的特點，將節約電能作為工作重點，通過多種措施實現節能降耗。

（1）工藝優化

要重視設備選型工作，充分結合每個生產單元的工藝流程，并根據生產工作量增加或者減少設備臺數，采用N+1的備用方式，做到設備選型與工藝參數準確有效。

根據實際供氣量確定控制模式和控制參數，合理確定設備開啟臺數，可以考慮利用峰谷電費差別降低電費，選擇在夜間滿負荷運行，進行供氣管道加壓儲氣，在白天對供氣管道進行保壓運行。

（2）BOG處理工藝

BOG即蒸發氣。在LNG 注入儲罐時，造成罐內LNG體積變化也會產生BOG等。BOG有直接輸出法和再冷凝法兩種處理方式。

直接輸出法是將BOG直接壓縮，達到外輸壓力后送至輸氣管線。再冷凝法是將BOG壓縮到較低壓力后，與從LNG儲罐低壓泵輸出的LNG在再冷凝器中充分混合。LNG加壓后處于過冷狀態，能夠促使BOG再冷凝，后經高壓輸送泵加壓送到氣化器進行氣化外輸。再冷凝法相比直接輸出法節電優勢明顯，因其利用LNG的冷能的同時，可以節約大量壓縮功。因此，一般情況下，LNG接收站采用再冷凝法處理LNG氣化過程中產生的BOG。

（3）LNG儲罐選型

LNG儲罐有單容罐、雙容罐及全容罐三種。其中，全容罐又分為全容式混凝土頂儲罐和全容式金屬罐頂儲罐，二者最大的區別在于蒸發器的處理方式不同。全容式金屬罐頂儲罐允許的操作壓力與LNG運輸船上LNG容器的壓力相當，但是低于全容式混凝土頂儲罐低。在LNG運輸船卸船操作時，會產生大量的BOG。因此，需要借助額外的BOG壓縮機能力來處理這些BOG。由于全容式混凝土頂儲罐的操作壓力比全容式金屬罐頂儲罐高，因此，LNG運輸船卸船操作時，可利用儲罐內BOG自身壓力直接返回到LNG運輸船上，不再需要設置返回氣風機加壓。因此，在BOG處理系統設備投資以及運行管理上，全容式混凝土頂儲罐要低于全容式金屬罐頂儲罐。

（4）氣化器選型

常用的氣化器有開架式氣化器（ORV）、浸沒燃燒式氣化器（SCV）、中間介質氣化器（IFV）和空氣氣化器四種。選用自然熱源的氣化器一般具有體積大、投資大和運行成本低的特點，而選用人工熱源的氣化器一般具有體積小、投資較小和運行成本高的特點。

LNG接收站氣化器選型需要綜合考慮海水水質和水溫等因素。從投資、成本、維修費用以及安全可靠性等角度出發，并考慮節能降耗、環境保護以及減少尾氣排放等因素，一般優選開架式海水氣化器（ORV）。

（5）其它措施

①保冷材料選擇

為加強LNG儲罐和深冷管線的絕熱效果，盡可能減少由于熱量輸入而產生的BOG，從設計和使用角度出發，一般優選絕熱性能好、質量過關的絕熱材料。

②電氣設備選擇

重點在電動機、機泵、變壓器和光源等方面采用先進、節能、容量合適和高效長壽的產品，并根據設計和生產實際合理選型，確保這些設備處于高效運轉狀態。

③暖通設備選擇

該設備主要用于生活系統和部分生產單元。優選燃氣式中央空調系統，合理利用BOG蒸發氣資源，為辦公、消防和生活提供冷源和熱源，達到節能降耗的目的。

④管道節能設計

考慮管道具有距離長、投資大、維護難度大等特點，要充分考慮站場特點，從能耗最低角度出發，按照“管路短直、管徑合理”的原則，降低管路壓力損失。

⑤建筑結構節能

根據LNG接收站建筑功能和生產運行特點，需要在平面布局、立體造型和采光通風等方面進行優化設計。

3、節水措施

LNG接收站施工階段，用水量較大。運行階段，用水量相對較少。運行階段主要用水單元涉及生活系統、生產系統、消防系統（低壓、中壓、高壓）、鍋爐系統、軟化水系統等。生產用水涉及到公用工程、管線沖洗、設備修理以及電解制氯等工作。

（1）運行階段節水措施

⒒強化節水管理

強化用水節水管理，建立完善的用水節水考核機制，明確節水責任單位和責任人，定期開展節水宣傳，檢查節水臺帳和節水制度落實情況，更重要的是，針對生產單元定期開展水平衡測試工作，消除漏點，避免浪費現象。

②選用節水器具

按照國家節水型生活用水用具使用標準，選用生活用水設施和器具。采用節水噴頭、水流調節器及減壓閥等節水設施，從細微之處實現節水。

③中水回用

接收站內生活用水和生產用水等水最終成為污水，進入污水處理設施進行處理。建議對污水進行達標處理，將中水用于環衛和沖廁等工作，實現水資源重復利用，也能相應減少部分淡水用量。

（2）施工期間節水措施

接收站施工期間用水量較大。要嚴格施工期間用水管理，設置明顯的節水提示牌和節水標語，強化計量管理。充分利用雨水資源，選擇性地建立一些雨水收集設施，盡可能減少淡水使用量。另外，也可以在現場設置廢水回收和處理設施，進行循環使用。

4、冷能利用

LNG是超低溫液態天然氣，沸點約-161℃。LNG氣化過程中最大可利用的冷能約為240 kWh/t。冷能換算成電能，價值可觀。應完善措施，加大冷能利用力度。可以減少電能消耗，具有良好的經濟效益。

LNG直接利用方式有冷能發電、液化分離空氣、冷凍倉庫等；間接利用方式有冷凍食品、凍結保存，低溫醫療及食品保存等。LNG接收站氣化過程中的冷能用于空氣分離，既能充分利用冷能，又能降低能耗。

5、結語

LNG接收站節能降耗工作需要從源頭開始，貫穿于生產和生活的各個環節。嚴格把關建設和運營期間的節能降耗工作，控制能源增量消耗，提高能源利用率，充分利用LNG冷能，一定能夠推動LNG接收站節能降耗工作高效開展，并取得良好的工作成效。