關于LNG在中小城市的應用研究

馬文媛

（太原煤氣化燃氣集團有限責任公司，山西 太原 030024）

1 LNG的特征

LNG是在大氣壓下冷卻到一定程度后由氣態轉變為液態的天然氣，和普通的天然氣資源對比，體積更小，更主要的是液態的天然氣不管是運輸還是直接輸送都更具便利性。LNG的主要化學成分為：甲烷占比90% ～96%；乙烷占比3% ～4%；丙烷占比1% ～3%；丁烷占比＜1%；N2占比＜0.1%。由此可見，LNG的整體使用性能與其他天然氣相比更具優勢，同時又在運輸上也更為便利和高效。

2 LNG在中小城市中的應用

2.1 LNG的應用工藝

LNG應用的重點便是氣化站，通過氣化站來實現LNG的存儲與物理形態轉化，最后進行處理并輸送至城市管網，供人們使用，所以氣化站的建設與運作是影響LNG使用的重要因素。

LNG氣化站工藝有LNG卸車、儲壓、增加、BOG處理等，其流程為：通過低溫槽車將LNG運輸到氣化站，之后通過增壓設備進行增壓，LNG會在壓差下經過卸液管送至低溫儲罐中。低溫儲罐在經過增壓，使得LNG經過出液管送至氣化器進行處理，當溫度達到預定值后調壓和加臭，最后輸送到城市管網。

2.2 選擇站址

對于氣化站的選址來說，需要遵守相關原則：站址選擇及規劃必須滿足城市規劃要求；需要盡量繞開存在地質問題或廢舊礦區等地段；和周邊建筑物保持安全距離，確保消防措施完備性；交通便利且供水較為穩定；可以選擇撂荒地，避免占用耕地。

2.3 LNG應用于中小城市中的優勢

中小城市由于在城鎮規模、密集程度人口、經濟上發展受到的限制，天然氣的供氣形式和規模都存在局限性。LNG作為管道氣的補充在價格和和經濟性上具有明顯的優勢，且LNG在距離問題上并不敏感，因此也具有靈活便利的優勢，不但可以為小城鎮、小區提供起源，也為距離城鎮較遠的工業廠礦、鄉村使用優質、環保、清潔的天然氣降低了門檻。

2.4 主要技術方案

1）氣化器的選取，結合氣化方法可以將熱源分為自然型和人工熱源兩種。自然熱源氣化器具有體積大和購置成本高的特點，但運行成本卻非常低，應用人工熱源的氣化器購置成本較低，但運行成本卻較高，因此在氣化器選擇方面需要結合現場能源條件以及實際要求進行選擇。

2）儲罐自增壓系統，若儲罐中的低溫液體向外輸送過程中，其內部壓力便會不斷降低，而為了保證內部壓力的穩定，則需要在液體輸出壓力降低的同時對其內部進行增壓。自增壓系統是應用較為廣泛的技術手段，當儲罐中LNG不斷向外輸出時，經過增壓器進行氣化，再回流到儲罐的氣相空間，進而實現罐內增壓。

3）管道保冷，LNG需要在運作過程中確保處于低溫情況下，因此需要進行保冷處理，從而避免溫度過高使得管道中LNG由液態逐漸氣化的現象。當前常用的方法有改性聚氨酯泡沫塑料包覆，能夠起到有效的隔熱效果，同時在隔熱材料的外部還需要進行防潮處理。

4）預冷，LNG氣化站中的低溫管道與儲罐在LNG液體進入之前必須要進行預冷處理，雖然在氣化站的設計上都會考慮冷收縮效應并進行處理，但若是溫差較大或溫度變化過快的問題，都可能會導致連接位置出現裂縫或損壞現象。而這也需要對低溫管道與設備實施預冷處理。預冷過程中需要避免急冷現象，需要循序漸進，溫度快速降低也會對管道結構帶來影響。還需要對管道進行清理，避免閥門凍結。

5）做好消防措施，對于LNG氣化站來說，消防工作至關重要，因為LNG天然氣本身就具有爆燃的隱患，所以做好消防措施也是保證LNG安全輸送的重要保障措施，具體要做好以下幾點：第一，建筑體結構的耐火設計。在建筑物設計上，需要結合相關標準規范設計，同時耐火等級也需要在二級或二級以上。因為LNG具有的特性，站內建筑需要具備一定的抗冷凍能力，尤其是儲罐以及防液堤等；第二，工藝裝置。工藝裝置需要具備足夠的密閉性，日常操作中保證LNG能夠處于絕對密封的環境中，避免泄漏現象；第三，儲罐安全設計。儲罐的液相管中需要設計應急切斷閥，當裝置出現異常時能夠快速斷開與外界的通路，避免LNG泄漏；第四，管道的消防安全。液相管道兩個切斷閥中需要具有安全閥，若切斷閥均處于關閉狀態時，管道中的LNG也會自動吸熱逐漸轉變為氣態，所以需要通過安全閥起跳來避免超壓問題［1］。

3 結語

當前，LNG在我國中小城市中的應用越來越廣泛，但LNG畢竟屬于可燃性天然氣體，所以不管是輸送還是使用都需要保證絕對的安全，雖然液化的天然氣更具便利和優勢，但也需要做好防護處理，避免溫度影響下引發的氣化現象，確保輸送的安全。