LNG接收站海水泵與開(kāi)架式氣化器節(jié)能優(yōu)化研究

針對(duì)LNG接收站開(kāi)架式氣化器（ORV）在LNG氣化過(guò)程中能耗偏高的問(wèn)題，在考慮季節(jié)外輸量差異的情況下，結(jié)合海水泵運(yùn)行性能、閥門(mén)特性、海水泵池液位及管道阻力損失因素，建立海水泵出口至ORV入口的管網(wǎng)模型，通過(guò)調(diào)節(jié)海水泵閥門(mén)開(kāi)度及海水泵運(yùn)行數(shù)量來(lái)優(yōu)化模型的海水供應(yīng)量，并利用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證了模型準(zhǔn)確性。研究結(jié)果表明：優(yōu)化模型為海水泵運(yùn)行提供了可靠的閥門(mén)開(kāi)度及對(duì)應(yīng)流量值預(yù)測(cè)，完全滿足實(shí)際流量調(diào)控的需求；該優(yōu)化模型在節(jié)能降耗方面效果顯著，相比未優(yōu)化前的運(yùn)行方案海水泵能耗降低30%以上。所得結(jié)論可為L(zhǎng)NG接收站可持續(xù)運(yùn)行及實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)提供技術(shù)支持。

LNG接收站；海水泵；開(kāi)架式氣化器；管網(wǎng)模型；運(yùn)行匹配；節(jié)能降耗

中圖分類(lèi)號(hào)：TE965

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI： 10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2024.12.007

基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“智能傳感器”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)2022年度定向項(xiàng)目“跨地域復(fù)雜油氣管網(wǎng)安全高效運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感系統(tǒng)及應(yīng)用” （2022YFB3207600）；國(guó)家石油天然氣管網(wǎng)集團(tuán)有限公司科學(xué)研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目“國(guó)產(chǎn)化設(shè)備持續(xù)跟蹤與應(yīng)用效果評(píng)價(jià)” （CLZB202202）。

Energy Saving Optimization of Seawater Pump and Open

Rack Vaporizer in LNG Receiving Station

Li Hua1" Yu Zifeng1" Liu Haitao1" Li Baisong1" Gu Ziqiang1" Shao Qiang1" Wang Haijun2

（1.China Oil amp; Gas Pipeline Network Corporation；2.College of Mechanical and Transportation Engineering，China University of Petroleum （Beijing））

In order to solve the problem of high energy consumption during LNG gasification in open rack vaporizer （ORV） at LNG receiving stations，taking into account seasonal differences in export volume，combined with the operational performance of seawater pump，valve characteristics，seawater pump sump level and pipeline resistance loss factors，a pipeline network model from the outlet of seawater pump to the inlet of ORV was built.The seawater supply of the model was optimized by adjusting the valve opening of the seawater pump and the number of seawater pumps in operation，and the accuracy of the model was verified through field test.The research results show that the optimization model provides reliable valve opening and corresponding flow rate prediction for the operation of seawater pumps，which can fully meet the needs of actual flow regulation.The optimization model has a significant effect on energy saving and consumption reduction，reducing the energy consumption of seawater pumps by more than 30% compared to the operating plan before optimization.The conclusions provide technical support for the sustainable operation of LNG receiving stations and the achievement of energy saving and consumption reduction goals.

LNG receiving station；seawater pump；open rack vaporizer；pipeline network model；operation matching；energy saving and consumption reduction

0" 引" 言

當(dāng)前全球低碳化能源轉(zhuǎn)型趨勢(shì)加快，液化天然氣（Liquefied Natural Gas，LNG）作為清潔化石能源的典型代表，廣泛應(yīng)用于居民燃?xì)狻⒐I(yè)燃?xì)狻⒒び闷芳俺鞘姓{(diào)峰發(fā)電［1-2］。LNG接收站作為L(zhǎng)NG資源儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)運(yùn)的主要場(chǎng)所，越來(lái)越受到各國(guó)天然氣運(yùn)營(yíng)商重視。開(kāi)架式氣化器（Open-Rack Vaporizer，ORV）是LNG 接收站的關(guān)鍵氣化設(shè)備，可將增壓后的LNG與海水充分換熱，使氣化后的天然氣輸送至下游管網(wǎng)。海水泵的作用是為ORV提供換熱所需的海水，也是LNG接收站的主要能耗設(shè)備［3-5］。

李華，等：LNG接收站海水泵與開(kāi)架式氣化器節(jié)能優(yōu)化研究

國(guó)內(nèi)LNG 接收站通常在冬季外輸量較大且海水溫度低，而在非冬季（每年4—11月）則外輸量較小、海水溫度高。目前國(guó)內(nèi)LNG 接收站ORV海水用量普遍存在設(shè)計(jì)余量較大的問(wèn)題，特別在非冬季運(yùn)行期間，海水泵往往會(huì)出現(xiàn)流量過(guò)剩的情況［6］。這不僅造成大量熱能的浪費(fèi)，而且ORV 海水流量過(guò)載運(yùn)行極易導(dǎo)致翅片管無(wú)法充分接觸換熱，難以滿足換熱工藝5 ℃的要求，最終造成熱能的二次浪費(fèi)［7-8］。為了降低運(yùn)行能耗，我國(guó)各大天然氣運(yùn)營(yíng)商展開(kāi)了一系列節(jié)能優(yōu)化研究［9-10］。廣東大鵬LNG接收站將LNG與海水量的換熱比例從1∶35降低到目前的1∶20左右，通過(guò)優(yōu)化多套海水泵啟停時(shí)間，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益［11-12］；大連LNG接收站在海水入口溫度低于5.5 ℃時(shí)充分使用ORV氣化LNG，每年可節(jié)約2 500萬(wàn)元的氣化成本［13-14］；唐山LNG接收站在冬季將海水泵變頻35%運(yùn)行，同樣達(dá)到了節(jié)能降耗的效果［15］；青島LNG接收站則分別對(duì)ORV與中間介質(zhì)氣化器、ORV與浸沒(méi)燃燒式氣化器的組合匹配方案對(duì)比，實(shí)現(xiàn)了海水泵的節(jié)能運(yùn)行［16-17］。

本文以配置5臺(tái)海水泵和5臺(tái)ORV的國(guó)內(nèi)某大型LNG接收站為研究對(duì)象，綜合考慮海水泵運(yùn)行性能、閥門(mén)特性、泵池液位及海水管網(wǎng)結(jié)構(gòu)等因素，建立了海水泵出口至ORV入口的管網(wǎng)模型；通過(guò)優(yōu)化海水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)和調(diào)整閥門(mén)開(kāi)度控制海水供應(yīng)量，實(shí)現(xiàn)了LNG接收站海水泵的高效運(yùn)行。所得結(jié)論對(duì)LNG接收站提高生產(chǎn)效率、降低運(yùn)行成本具有重要的參考意義。

1" 海水泵運(yùn)行主要影響因素

海水泵提供海水供ORV分配換熱，此過(guò)程影響海水泵運(yùn)行的因素主要包括閥門(mén)開(kāi)度、泵池液位、管道阻力損失以及ORV高度，各因素作用關(guān)系如圖1所示。在實(shí)際運(yùn)行中，ORV高度、泵池液位和管道阻力損失直接影響海水泵實(shí)際揚(yáng)程;閥門(mén)開(kāi)度和海水管網(wǎng)結(jié)構(gòu)影響管道阻力損失，從而間接影響海水泵揚(yáng)程。ORV高度和海水管網(wǎng)結(jié)構(gòu)固定，泵池液位隨時(shí)間變化存在規(guī)律性波動(dòng)現(xiàn)象，而閥門(mén)開(kāi)度可以人工控制調(diào)節(jié)，因此重點(diǎn)研究海水管網(wǎng)系統(tǒng)及泵池液位、閥門(mén)開(kāi)度對(duì)海水泵運(yùn)行的影響。

1.1" 海水管網(wǎng)系統(tǒng)及泵池液位影響

海水管網(wǎng)系統(tǒng)如圖2所示。由圖2可知：多臺(tái)海水泵（1～5）并聯(lián)增壓后的海水經(jīng)DN1200蝶閥節(jié)流后進(jìn)入海水總管，后續(xù)海水總管分為兩分支管路6和7，并將海水送至ORV區(qū)，至ORV區(qū)后再分為5路海水單支管（18～22）后將海水送往ORV（A、B、C、D、E）入口處。該過(guò)程需經(jīng)過(guò)4種蝶閥節(jié)流，分別為DN1200蝶閥（閥門(mén)29～33，海水泵出口電動(dòng)蝶閥）、DN1000蝶閥（閥門(mén)34～38，ORV入口手動(dòng)蝶閥）、DN900蝶閥（閥門(mén)39～43，氣動(dòng)蝶閥）、DN200蝶閥（閥門(mén)44～48，ORV蝶閥）。

由于潮汐作用，泵池液位存在波動(dòng)現(xiàn)象，泵池液位變化將影響海水管網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行。泵池液位示意圖如圖3a所示。實(shí)際運(yùn)行中泵池液位會(huì)隨時(shí)間呈周期性變化，其24 h變化趨勢(shì)如圖3b所示。每天有2個(gè)最高液位和2個(gè)最低液位，且泵池液位差波動(dòng)達(dá)到6.3 m。

現(xiàn)場(chǎng)LNG接收站配置5臺(tái)海水泵，用二次函數(shù)擬合得出海水泵揚(yáng)程-流量及功率-流量關(guān)系，海水泵的出廠性能曲線如圖4所示。現(xiàn)場(chǎng)海水泵的額定流量為9 000 m3/h，高效工作區(qū)間為6 000～11 000 m3/h。海水泵在額定流量時(shí)的總效率為83%，此時(shí)海水泵揚(yáng)程為41 m。

1.2" 閥門(mén)開(kāi)度影響

海水管網(wǎng)系統(tǒng)阻力損失主要由沿程阻力損失和局部阻力損失2部分組成［18-20］。沿程阻力損失主要由摩擦力引起，而局部阻力損失是因?yàn)楣苈吠蝗粩U(kuò)大或突然縮小等引起的壓力損失。閥門(mén)阻力損失是局部阻力損失的一種，是流體通過(guò)閥門(mén)時(shí)由于閥門(mén)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和摩擦所產(chǎn)生的壓力損失。由流體力學(xué)理論可知，閥門(mén)阻力損失h與壓降Δp的關(guān)系為：

h=ξv22g=Δpρg（1）

式中：ξ為閥門(mén)的局部阻力系數(shù)，反映流體通過(guò)閥門(mén)時(shí)所遇到的阻力大小，無(wú)量綱；g為重力加速度，m/s2；v為通過(guò)閥門(mén)的流體流速，m/s；ρ為流體密度，kg/m3；Δp為閥門(mén)壓降，Pa。

流量系數(shù)是單位時(shí)間內(nèi)、恒定工況下反映閥門(mén)流通能力的參數(shù)，流量系數(shù)值越大，說(shuō)明流體流過(guò)閥門(mén)時(shí)的壓力損失越小。流量系數(shù)Cv可定義為［21］：

Cv=1.156Qρρ0ΔpvΔp（2）

式中：Q為流量，m3/h；Δpv為閥兩端的靜壓損失，Pa；ρ0為水的密度，取值1 000 kg/m3。

圖5為海水管網(wǎng)系統(tǒng)4道閥門(mén)不同開(kāi)度下流量系數(shù)及閥門(mén)的局部阻力系數(shù)。

由圖5可知：閥門(mén)的流量系數(shù)Cv隨開(kāi)度增大而增大，閥門(mén)的局部阻力系數(shù)則隨閥門(mén)開(kāi)度增大而減小，且流量系數(shù)還隨閥門(mén)口徑增大而增大。

2" 海水管網(wǎng)系統(tǒng)模型

2.1" 海水管網(wǎng)系統(tǒng)模型建立

為了保證所建模型的準(zhǔn)確性，考慮了現(xiàn)場(chǎng)各閥門(mén)的位置和管徑、管長(zhǎng)、管材等數(shù)據(jù)，建立海水泵出口至ORV入口的管網(wǎng)模型。對(duì)于任意海水管網(wǎng)系統(tǒng)，其管網(wǎng)總阻力損失可根據(jù)管網(wǎng)串并聯(lián)關(guān)系疊加計(jì)算，管網(wǎng)阻力損失計(jì)算式可表示為［22-24］：

h=λ10-6Q21.62π2gd5l+ξ10-6Q21.62gd4+Δz（3）

式中：λ為沿程阻力系數(shù)；Δz為管道首末端高度差，m；d為管道內(nèi)徑，m；l為管道長(zhǎng)度，m。

由圖2的管網(wǎng)建模，根據(jù)管網(wǎng)阻力損失關(guān)系（式中下標(biāo)代表圖2中不同管道，以管段1～18為例）可得：

h1-18=λ18Q21π2gd51l1+λ68Q26π2gd56l6+λ88Q28π2gd58l8+

λ188Q218π2gd518l18+

ξ298Q21π2gd429+ξ348Q28π2gd434+

ξ398Q218π2gd439+ξ448Q218π2gd444+（z44-z1）（4）

如圖2所示管網(wǎng)，由各管路流量關(guān)系可得：

Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=Q6+Q7

Q6=Q8+Q23

Q28=Q15+Q17（5）

同時(shí)聯(lián)立泵特性曲線（以泵1為例）：

h1=a1Q21+b1Q1+c1（6）

式中：a1、b1、c1為海水泵的特性曲線系數(shù)，無(wú)量綱。

綜合上述方程可得到一組關(guān)于各管段流量Q與阻力損失h的非線性方程組：

f1Q1，Q2，Q3，…Q28，h=0

f2Q1，Q2，Q3，…Q28，h=0

f29Q1，Q2，Q3，…Q28，h=0（7）

考慮到管網(wǎng)中不同管路元件的局部阻力系數(shù)不同，歸納總結(jié)不同結(jié)構(gòu)的局部阻力系數(shù)，如表1所示。

由此可知，以上方程中任意管段的沿程阻力系數(shù)λ、局部阻力系數(shù)ξ、管長(zhǎng)l、管徑d、泵特性方程系數(shù)均為已知參數(shù)。為保證模型的準(zhǔn)確性，將海水泵的并聯(lián)工作范圍作為限制條件，并結(jié)合歷史數(shù)據(jù)對(duì)單個(gè)節(jié)點(diǎn)的壓力進(jìn)行多次校正［25-26］，計(jì)算流程如圖6所示。

network resistance

由圖6可知，在給定結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)以及初始流量Q0的前提下使用牛頓迭代法求解方程組（7），將得到的計(jì)算節(jié)點(diǎn)流量Qi與壓力pj同實(shí)際節(jié)點(diǎn)流量Qs和實(shí)際節(jié)點(diǎn)壓力ps比較，當(dāng)計(jì)算值與實(shí)際值相對(duì)誤差小于5%時(shí)，輸出計(jì)算流量與壓力數(shù)據(jù)。當(dāng)計(jì)算值與實(shí)際值相對(duì)誤差大于5%時(shí)，輸出計(jì)算流量與初始流量重新計(jì)算直至相對(duì)誤差小于5%，得到海水管網(wǎng)系統(tǒng)各支路海水流量及壓力［27-28］。

2.2" 模型驗(yàn)證

為保證所建海水管網(wǎng)系統(tǒng)模型的準(zhǔn)確度，在不同泵池液位下對(duì)4臺(tái)海水泵匹配4臺(tái)ORV模式時(shí)的海水泵出口壓力、流量及ORV進(jìn)口海水流量進(jìn)行驗(yàn)證。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)LNG接收站2022年4—11月的4臺(tái)海水泵匹配4臺(tái)ORV的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，主要包含海水泵出口流量壓力以及ORV入口海水流量共5 020組運(yùn)行數(shù)據(jù)。通過(guò)數(shù)據(jù)清洗剔除缺失值和異常值，確保數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠性。

根據(jù)不同泵池液位對(duì)應(yīng)的海水流量及壓力驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。在4臺(tái)海水泵匹配4臺(tái)ORV的運(yùn)行模式下，計(jì)算結(jié)果與歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)如圖7所示。由圖7計(jì)算所得海水泵出口流量及出口壓力相對(duì)誤差最大為2%，ORV進(jìn)口海水流量最大相對(duì)誤差最大為4.3%，表明所建立的海水管網(wǎng)系統(tǒng)模型計(jì)算數(shù)據(jù)基本符合實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)。

3" 工況預(yù)測(cè)及試驗(yàn)分析

研究并驗(yàn)證了泵池在不同液位條件下4臺(tái)海水泵匹配4臺(tái)ORV模式時(shí)的海水管網(wǎng)系統(tǒng)流量與相應(yīng)閥門(mén)開(kāi)度關(guān)系，并以此模型為依據(jù)預(yù)測(cè)4臺(tái)海水泵匹配5臺(tái)ORV的海水流量情況，為后續(xù)4臺(tái)海水泵匹配5臺(tái)ORV海水流量現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)提供依據(jù)。

根據(jù)ORV設(shè)計(jì)工況，每臺(tái)ORV滿足換熱要求的最低海水流量為7 200 m3/h，優(yōu)化后的模型每臺(tái)海水泵至少應(yīng)提供海水流量9 000 m3/h才能滿足流量需求。因此，有必要研究4臺(tái)海水泵及管網(wǎng)系統(tǒng)中不同規(guī)格閥門(mén)阻力損失及對(duì)應(yīng)的閥門(mén)開(kāi)度值。

3.1nbsp; 閥門(mén)選擇

由圖2可知，現(xiàn)場(chǎng)管網(wǎng)共涉及DN1200、DN1000、DN900、DN200共4種蝶閥，需要根據(jù)不同類(lèi)型蝶閥的阻力損失確定并調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度。由于DN900蝶閥基本處于全開(kāi)狀態(tài)，4臺(tái)海水泵匹配5臺(tái)ORV工況下DN900蝶閥的阻力損失最大為0.2 m，較其他3種閥門(mén)對(duì)管網(wǎng)影響很小故將其忽略。其他3種閥門(mén)調(diào)節(jié)前后的計(jì)算結(jié)果如表2和表3所示。由表2可知，4臺(tái)海水泵匹配4臺(tái)ORV工況下，將閥門(mén)開(kāi)度統(tǒng)一調(diào)整為35°時(shí)，總管網(wǎng)阻力損失為22.9 m，其中DN1200蝶閥和DN1000蝶閥的節(jié)流效果幾乎相近。由表3可知：4臺(tái)海水泵匹配5臺(tái)ORV工況下，閥門(mén)開(kāi)度統(tǒng)一保持在35°時(shí)，總管網(wǎng)阻力損失為19.9 m；而DN1200蝶閥的阻力損失約為DN1000蝶閥的1.7倍。對(duì)比表2和表3可知，DN200蝶閥調(diào)整前后的阻力損失相差不大，而DN1200蝶閥的節(jié)流效果明顯更佳，因此確定調(diào)節(jié)閥門(mén)為DN1200蝶閥。

3.2" 海水流量匹配分析

調(diào)整海水泵出口DN1200蝶閥的閥門(mén)開(kāi)度，當(dāng)泵池液位占比為30%～90%時(shí)，海水泵流量和閥門(mén)開(kāi)度之間的關(guān)系如圖8所示。

由圖8可知：在相同的閥門(mén)開(kāi)度下，海水泵池液位越高，則海水泵流量越大。當(dāng)DN1200蝶閥的蝶閥開(kāi)度在50°以下時(shí)，海水泵流量變化十分劇烈，海水泵流量受到閥門(mén)開(kāi)度影響較大；當(dāng)DN1200蝶閥開(kāi)度大于50°時(shí)，海水泵流量變化趨于平緩。綜合考慮海水泵及管網(wǎng)安全運(yùn)行的穩(wěn)定性，最終將DN1200蝶閥的閥門(mén)開(kāi)度確定為50°。

在4臺(tái)海水泵匹配5臺(tái)ORV的運(yùn)行工況下，當(dāng)泵池液位占比為30%～90%，且DN1200蝶閥的閥門(mén)開(kāi)度保持在50°時(shí)，由圖8可確定出對(duì)應(yīng)的單臺(tái)海水泵流量為9 416～10 354 m3/h，最低液位時(shí)每臺(tái)ORV平均可以匹配7 533 m3/h海水流量，滿足每臺(tái)ORV換熱要求的海水最低流量7 200 m3/h。

3.3" 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與分析

為了驗(yàn)證所建4臺(tái)海水泵匹配5臺(tái)ORV模型的準(zhǔn)確性，對(duì)優(yōu)化后的海水管網(wǎng)系統(tǒng)模型運(yùn)行流量進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，以保證海水泵提供足夠的海水使ORV正常換熱。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作情況，泵池液位在70%以上時(shí)，首先將4臺(tái)海水泵DN1200蝶閥的閥門(mén)開(kāi)度調(diào)至50°，然后在原有匹配4臺(tái)ORV基礎(chǔ)上開(kāi)啟第5臺(tái)ORV，并記錄海水泵出口壓力、流量及ORV入口海水流量的實(shí)際變化情況和模型計(jì)算情況。對(duì)比情況如圖9所示。在4臺(tái)海水泵匹配5臺(tái)ORV的試驗(yàn)工況下，海水泵與ORV運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定。由圖9可知：試驗(yàn)工況下的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)與水力模型計(jì)算數(shù)據(jù)符合度高，海水泵出口壓力最大相對(duì)誤差為1.3%，出現(xiàn)在泵池液位占比58%時(shí)，而海水泵出口流量最大誤差不超過(guò)1%；ORV進(jìn)口海水流量最大誤差為3%，出現(xiàn)在泵池液位占比71%時(shí)的ORV-B進(jìn)口處。所建海水管網(wǎng)系統(tǒng)模型可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)實(shí)際海水流量的變化情況。

3.4" 節(jié)能效果分析

在充分考慮當(dāng)?shù)睾Ｋ疁囟葘?duì)ORV氣化能力影響的前提條件下，主要選取LNG接收站2020—2022年間4—11月份（海水溫度高于10 ℃）5臺(tái)海水泵匹配5臺(tái)ORV運(yùn)行時(shí)的功率參數(shù)作為歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，分析結(jié)果如圖10所示。由圖10可知：5臺(tái)海水泵匹配5臺(tái)ORV的實(shí)際耗電功率為13.23×106 kW·h，4臺(tái)海水泵匹配5臺(tái)ORV模型的計(jì)算耗電功率為10.61×106 kW·h。實(shí)際耗電功率與模型計(jì)算耗電功率的差值即為總節(jié)約功率，4臺(tái)海水泵匹配5臺(tái)ORV的優(yōu)化方案可節(jié)省電能2.62×106 kW·h，比當(dāng)前5臺(tái)海水泵匹配5臺(tái)ORV的實(shí)際運(yùn)行方案能耗降低39.41%。

4" 結(jié)" 論

（1）綜合考慮海水泵運(yùn)行性能、閥門(mén)特性、泵池液位及海水管網(wǎng)結(jié)構(gòu)等因素，建立海水管網(wǎng)系統(tǒng)模型。可實(shí)現(xiàn)海水泵出口壓力、流量及ORV進(jìn)口海水流量預(yù)測(cè)分析。

（2）通過(guò)分析LNG接收站海水管網(wǎng)系統(tǒng)管網(wǎng)模型中不同類(lèi)型蝶閥的阻力損失，確定調(diào)節(jié)閥門(mén)的位置和類(lèi)型，進(jìn)而根據(jù)海水流量匹配分析，得到調(diào)節(jié)閥門(mén)的合適開(kāi)度。

（3）優(yōu)化海水泵與ORV匹配臺(tái)數(shù)，可實(shí)現(xiàn)海水供應(yīng)量調(diào)節(jié)。對(duì)匹配優(yōu)化后的模型開(kāi)度。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證，能耗降低可達(dá)30%以上。

［1］ ""YIN Y W，LAM J S L.Bottlenecks of LNG supply chain in energy transition： A case study of China using system dynamics simulation［J］.Energy，2022，250： 123803.

［2］" KIM Y，LEE J，AN N，et al.Advanced natural gas liquefaction and regasification processes： liquefied natural gas supply chain with cryogenic carbon capture and storage［J］.Energy Conversion and Management，2023，292： 117349.

［3］" 梁勇，周元欣，遠(yuǎn)雙杰，等．LNG接收站與電廠循環(huán)水綜合利用方案分析［J］．天然氣化工（c1化學(xué)與化工），2021，46（5）：96-101．

LIANG Y，ZHOU Y X，YUAN S J，et al.Analysis on comprehensive utilization scheme of circulating water in LNG terminal and power plant［J］.Low-carbon Chemistry and Chemical Engineering，2021，46（5）： 96-101.

［4］" 王同吉，陳文杰，趙金睿，等．LNG接收終端氣化器冬季運(yùn)行模式優(yōu)化［J］．油氣儲(chǔ)運(yùn)，2018，37（11）：1272-1279．

WANG T J，CHEN W J，ZHAO J R，et al.Optimization of the operation mode of vaporizers at LNG terminals in winter［J］.Oil amp; Gas Storage and Transportation，2018，37（11）： 1272-1279.

［5］" 張周衛(wèi)，薛佳幸，汪雅紅，等．LNG系列纏繞管式換熱器的研究與開(kāi)發(fā)［J］．石油機(jī)械，2015，43（4）：118-123．

ZHANG Z W，XUE J X，WANG Y H，et al.Research and development of LNG wound-tube heat exchanger［J］.China Petroleum Machinery，2015，43（4）： 118-123.

［6］" 李鑫，陳帥．LNG接收站海水泵及高壓泵變頻節(jié)能探究［J］．石油與天然氣化工，2016，45（5）：100-106．

LI X，CHEN S.Energy saving analysis on variable-f requency seawater pump and high-pressure pump in LNG terminal［J］.Chemical Engineering of Oil and Gas，2016，45（5）： 100-106.

［7］" 馮道榮，陳長(zhǎng)雄．海水流量?jī)?yōu)化在ORV運(yùn)行中的實(shí)踐［J］．石油和化工設(shè)備，2017，20（9）：48-50．

FENG D R，CHEN C X.Optimization of seawater flow in the operation of ORV［J］.Petro-Chemical Equipment，2017，20（9）： 48-50.

［8］" 秦紹鋒，曹愛(ài)娟，付鑫，等．煤層氣L型井隔膜泵舉升及配套技術(shù)研究［J］．石油機(jī)械，2022，50（1）：122-127．

QIN S F，CAO A J，F(xiàn)U X，et al.Research on lifting and supporting technologies of diaphragm pump in CBM l-type well［J］.China Petroleum Machinery，2022，50（1）： 122-127.

［9］" 史永慶，曲永哲，劉世峰，等．LNG燃?xì)鈩?dòng)力修井機(jī)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用［J］．石油機(jī)械，2016，44（5）：102-105．

SHI Y Q，QU Y Z，LIU S F，et al.Development and application of LNG powered workover rig［J］.China Petroleum Machinery，2016，44（5）： 102-105.

［10］" 謝旭光，孫楠．LNG接收站溫室氣體排放核算方法［J］．油氣儲(chǔ)運(yùn)，2023，42（3）：276-282，312．

XIE X G，SUN N.Calculation method of greenhouse gas emission from LNG terminals［J］.Oil amp; Gas Storage and Transportation，2023，42（3）： 276-282，312.

［11］" 柳山，魏光華．廣東大鵬LNG接收站運(yùn)行節(jié)能措施［J］．天然氣工業(yè)，2010，30（12）：77-80．

LIU S，WEI G H.Energy saving measures for the operation of Guangdong Dapeng LNG receiving terminal［J］.Natural Gas Industry，2010，30（12）： 77-80.

［12］" 王沛金，吳其林，陳妙蘭，等．LNG接收站供氮方案分析：以廣東大鵬LNG接收站為例［J］．石油與天然氣化工，2020，49（1）：57-61．

WANG P J，WU Q L，CHEN M L，et al.Analysis of nitrogen supply scheme for LNG receiving station-taking Guangdong Dapeng LNG receiving station as an example［J］.Chemical Engineering of Oil and Gas，2020，49（1）： 57-61.

［13］" 陳帥，張智旋．LNG接收站在海水低溫條件下的ORV節(jié)能運(yùn)行技術(shù)［J］．天然氣工業(yè)，2016，36（5）：106-114．

CHEN S，ZHANG Z X.Energy-saving operation of ORV under low seawater temperatures at LNG terminals［J］.Natural Gas Industry，2016，36（5）： 106-114.

［14］" QI C，YI C C，WANG B J，et al.Thermal performance analysis and the operation method with low temperature seawater of super open rack vaporizer for liquefied natural gas［J］.Applied Thermal Engineering，2019，150： 61-69.

［15］" 唐永娜．唐山LNG接收站海水泵運(yùn)行優(yōu)化方案研究［J］．石化技術(shù)，2016，23（4）：204-205．

TANG Y N.Study on operation optimization scheme of sea water pump in Tangshan LNG receiving station［J］.Petrochemical Industry Technology，2016，23（4）： 204-205.

［16］" 王小尚，陳文杰，李學(xué)濤，等．青島LNG接收站氣化單元優(yōu)化運(yùn)行模擬研究［J］．低碳化學(xué)與化工，2019，44（5）：63-69．

WANG X S，CHEN W J，LI X T，et al.Simulation study on optimized operation of gasification unit in Qingdao LNG terminal［J］.Low-Carbon Chemistry and Chemical Engineering，2019，44（5）： 63-69.

［17］" 吳斌，于笑，劉景俊，等．青島LNG接收站擴(kuò)能后IFV與ORV聯(lián)運(yùn)模擬與優(yōu)化［J］．低碳化學(xué)與化工，2022，47（6）：134-141．

WU B，YU X，LIU J J，et al.Simulation and optimization of combined transportation of IFV and ORV after capacity expansion of Qingdao LNG terminal［J］.Low-Carbon Chemistry and Chemical Engineering，2022，47（6）： 134-141.

［18］" ARAGONES D G，CALVO G F，GALAN A.A heuristic algorithm for optimal cost design of gravity-fed water distribution networks.a real case study［J］.Applied Mathematical Modelling，2021，95： 379-395.

［19］" TOL H I.Development of a physical hydraulic modelling tool for district heating systems［J］.Energy and Buildings，2021，253： 111512.

［20］" ABARESHI M，HOSSEINI S M，SANI A A.A simple iterative method for water distribution network analysis［J］.Applied Mathematical Modelling，2017，52： 274-287.

［21］" SHI Y，YU Q，SUN G，et al.Intake valve profile optimization for a piston-type expander based on load［J］.PROCESSES，2023，11（3）： 843.

［22］" ROY A，SHAHANDASHTI M，ROSENBERGER J M.Effects of network uncertainty on seismic vulnerability assessment of water pipe networks［J］.Journal of Pipeline Systems Engineering and Practice，2022，13（3）： 04022016.

［23］" 韓文強(qiáng)，劉興斌，劉昭，等．聚合物驅(qū)分層注入井節(jié)流裝置的壓損規(guī)律研究［J］．石油機(jī)械，2023，51（12）：93-98．

HAN W Q，LIU X B，LIU Z，et al.Research on pressure loss of throttling device for wells with layered polymer flooding［J］.China Petroleum Machinery，2023，51（12）： 93-98.

［24］" 林敏．基于流量分配優(yōu)化的天然氣管網(wǎng)模擬計(jì)算方法［J］．石油機(jī)械，2023，51（7）：146-155．

LIN M.Simulation calculation method of natural gas pipeline networks based on optimized flow distribution［J］.China Petroleum Machinery，2023，51（7）： 146-155.

［25］" SUN J L，ZHANG B W，CHENG S Y，et al.Investigation of single pressure point off-line correction in matrix-solved steam pipe network model for digital twins application［J］.Annals of Nuclear Energy，2022，179： 109426.

［26］" 崔玉海，王增林，馬珍福，等．離心式注水站節(jié)能降耗泵組合調(diào)節(jié)方法［J］．石油機(jī)械，2019，47（10）：75-80．

CUI Y H，WANG Z L，MA Z F，et al.Pump combination regulating method of centrifugal water injection station for energy saving［J］.China Petroleum Machinery，2019，47（10）： 75-80.

［27］" 汪德友，崔艷雨，李旭光，等．基于牛頓迭代法的復(fù)雜機(jī)坪管網(wǎng)水力計(jì)算［J］．油氣儲(chǔ)運(yùn)，2020，39（12）：1394-1400．

WANG D Y，CUI Y Y，LI X G，et al.Hydraulic calculation for complicated apron pipeline network based on Newton iteration method［J］.Oil amp; Gas Storage and Transportation，2020，39（12）： 1394-1400.

［28］" ATE瘙塁 S.Hydraulic modelling of closed pipes in loop equations of water distribution networks［J］.Applied Mathematical Modelling，2016，40（2）： 966-983.

第一李華，高級(jí)工程師，生于1983年，2009年畢業(yè)于河北工業(yè)大學(xué)機(jī)械自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，獲碩士學(xué)位，現(xiàn)主要從事油氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備設(shè)施國(guó)產(chǎn)化、智能化等研究工作。地址：（300457）天津市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)。email：27419521@qq.com。2024-07-10任" 武