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液化天然气技术


3、LNG发电


(1)常规蒸汽发电 利用天然气在锅炉中燃烧, 产生高温高压蒸汽推动蒸汽轮机,从而带动发电 机发电。这种发电热效率低只有38%左右,目前 已很少使用; (2)燃气-蒸汽联合循环发电 利用天然气在燃 气轮机中直接燃烧做功,是燃气轮机带动发电机 发电。再利用燃气轮机产生的高温尾气,通过余 热锅炉产生高温高压蒸汽推动蒸汽轮机,然后带 动发电机发电,此时为双循环,即联合循环发电。

广东珠海液化天然气项目 该项目是中国海洋石油总公司利用南 海番禺气田天然气作资源,建设的第一套 天然气液化装置试点工程,位于广东省珠 海市横琴岛,紧邻中海石油(中国)有限公 司珠海终端天然气处理厂,液化能力约2亿 立方米/年,LNG产量约14万吨/年。现在 已经投产,产品已经进入深圳城市燃气管 网
3-液位计
4-LNG储罐
5-压力控制阀 6-球阀
8-电磁阀 7-充液阀
10-加热水管
11-发动机
9-蒸发器及两级减压器
LNG汽车燃料供给系统工作原理


当发动机运行时,LNG在储罐中气液共存, 正常工作压力不低于0.2MPa,当罐内压力低于 0.2MPa时,压力控制阀开启,自增压器工作, 将一部分气态天然气充入储罐,使罐内达到工作 压力。当发动机停运时,随着热量的不断吸入, LNG不断地被气化,当储罐的压力高于0.6MPa 时,安全阀打开,迅速放出部分气态天然气,保 证储罐不受破坏。 使用时从罐内流出的LNG经过气化器吸收发 动机冷却水废气热量而气化,并使其温度升高, 然后经过两级减压,经管路输送到混合器,并与 空气混合进入发动机
液化天然气技术
一、液化天然气基本知识

1、什么是液化天然气? 天然气在常压下,当冷却至约-162℃时,则 由气态变成液态,称为液化天然气(英文 Liquefied Natural Gas, 简称LNG)。 天然气在液化过程中进一步得到净化,甲烷 纯度更高,不含二氧化碳,硫化物,无色、无味、 无毒且无腐蚀性。 液化天然气的体积约为同量气态天然气体积 的1/600,大大方便存储和运输。 液化天然气比水轻,重量仅为同体积水的 45%。
3、LNG的优点


LNG的优点表现在以下几个方面 (1)安全可靠 LNG的燃点比汽油高230℃,比 柴油更高;LNG爆炸极限比汽油高2.5-4.7倍; LNG相对密度为0.47左右,汽油为0.7左右,比 空气轻,即使稍有泄漏,也将迅速挥发扩散,不 至于自燃爆炸或形成遇火爆炸的极限浓度。因此, LNG是一种安全的能源。 (2)清洁环保 根据取样分析对比,LNG作为汽 车燃料 ,比汽油、柴油的综合排放量降低85% 左右,其中CO排放减少97%,HC减少70-80%,
(3)LNG冷量可以回收,可取代汽车空 调; (4)加注方便 CNG加气时间长,如需加 快加气,则要高性能压缩机,这意味着高 能耗、高噪音、高投资及高运行费用,而 LNG的加注时间和常规燃料差不多; (5)LNG汽车燃料供给系统示意图

LNG汽车燃料供给系统示意图
2-压力表 13-化油器 1-安全阀 14-自增压器 12-混合器
七、LNG加气站设计依据的标准和规范
液化天然气(LNG)生产、储存和装运 GB/T20368-2006 液化天然气(LNG)车用燃料系统规范 NFPA57 石油化工静电接地设计规范SH3097-2000 设备及管道保冷设计导则GB/T15586-95 设备及管道绝热工程设计规范GB5024697

(2)解决边远气田的开发或天然气回收 , (3)利用LNG作天然气调峰。 (4)LNG冷量的回收 LNG在常温下携带 有大约836J/kg的冷量,这些冷量可以回收, 回收率在50%以上。 (5)用作燃料 家庭、工厂发电、各种运 输车辆等。 (6)化工原料。

二、LNG储存与管理
(1)在操作中特别注意阀门关闭顺序,严 禁出现低温液体被封闭的状况; (2)注意观察储罐和管道压力上升情况; 注意观察安全阀后是否存在结霜情况; (3)检查管道和管托支撑变化; (4)管道、管件、法兰有无裂纹; (5)是否有泄漏; (6)保温材料,保温真空管使用情况等。

四、LNG装卸
1、储罐内涡旋产生的原因及后果 在出现液体温度或密度分层的低温容器中, 底部液体由于漏热而形成过热,在一定条 件下迅速到达表面并产生大量蒸汽的过程。 通常出现在多组分液化气体中。 涡旋易引起储罐内过热的LNG大量蒸 发而导致事故的发生。

2、如何防止涡旋的发生



由于LNG涡旋是由分层引起的,因此防止分层就 可以防止涡旋: (1)不同产地、不同气源的LNG分开储存,这 样可以避免因密度差而引起的分层; (2)密度相近时,宜选择底部充注; (3)轻质充入重质选择底部充注; (4)重质充入轻质选择顶部充注; (5)用泵将液体从底至顶循环; (6)保持LNG的含氮量低于1%。



NOX减少30-40%,CO2减少90%,微粒排放减 少40%,噪音减少40%,而且无铅、苯等致癌物 质,基本不含硫化物,环保性能非常优越。因此, LNG是一种洁净的能源。 (3)经济高效 LNG液化后体积大约缩小为气态 天然气的1/625,其储存成本大约是气态天然气 的1/7-1/6,投资省、占地少、储存效率高。此外, LNG携带的冷量可以部分回收利用。 (4)灵活方便 不仅比地下输气管道节省投资, 而且方便可靠、风险性小、适应性强。
5、我国常用LNG储罐的规格型号

目前,我国LNG储存的设备主要有真空绝 热和普通堆积绝热储罐两种。前者容积较 小一般小于150m3,最常使用的是50m3和 100m3储罐真空绝热储罐。内罐材料为 0Cr18Ni9,外罐材料16MnR。夹层充填珠 光砂并抽真空。盐田港采用的是高真空多 层缠绕式绝热形式,技术比前者更先进一 步。
(4)自动保护系统测试完好全部投用,氮 气系统投用,紧急切断阀全部打开; (5)压力表根部阀、储罐液位计根部阀、 气液平衡阀全部打开; (6)预冷材料物资准备好 液氮,便携式 测温仪,便携式可燃气体报警仪,铜制工 具,卸车接头,工作服,工作鞋,防冻手 套,记录表格等。

3、预冷注意的安全事项和检查内容

八、施工及验收执行的标准规范




城镇燃气输配工程施工及验收规范CJJ33-2005 工业金属管道工程施工及验收评定标准 GB50184-93 工业金属管道工程施工及验收规范GB20235-97 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范 GB50236-98 石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规 范SH/T3501-2002 石油天然气站内工艺管道工程施工及验收规范 SH/T0402-2002
1、LNG装卸作业有哪些安全要求 (1)LNG装卸作业必须由具有资质认证 的操作人员负责操作; (2)装卸区内禁止一切火源、火种,同时 应设有“禁止烟火”警示牌; (3)制定切实可行的安全操作规程,严格 按照操作规程进行作业; (4)按制定位置停好LNG槽车,手动制 动到位,将槽车息火,放好固定车墩;
三、LNG管道的绝热和预冷





1、LNG管道绝热材料的种类 (1)改性聚氨酯泡沫塑料PUH、PUB; (2)水发泡玻璃纤维增强聚氨酯泡沫塑料PEF; (3)真空夹套型绝热结构。 2、管道预冷前的准备工作 (1)检查所有阀门确认处于关闭状态; (2)确认放空系统盲板已经拆除,放空系统畅 通; (3)打开所有安全阀根部阀、降压调节阀前后 阀以及储罐气相放空根部阀;
4、LNG储存设施采取的安全措施




(1)储罐安全措施 在储罐液相管上设紧急切断 阀,以便在装置发生意外时切断储罐与外界的连 通,防止储罐内的LNG泄漏。储罐内罐设置安全 阀,外罐设泄压设施。 (2)管道安全措施 在液相管道的两个切断阀之 间设置安全阀,一旦两个切断阀关闭,管道内的 液体气化时,安全阀自动起跳,以防超压造成事 故。气相总管上设置紧急放空装置,一旦有误操 作或设备超压,安全阀自动起跳,以保护设备及 管路安全。 (3)泄漏处置措施 设置围堰(防护墙、防护提) (4)安全放散。

五、LNG的应用
1、LNG在城市燃气管网的应用 (1)用作城市燃气管网的高峰负荷和事故 调峰; (2)用作大中城市燃气管网供气的主要气 源; (3)用作LNG小区气化的气源。


2、LNG在汽车上的应用 LNG用作汽车燃料,主要有以下优点: (1)行程远 1kg 的LNG可以代替1.25kg的柴油; (2)性价比高 与CNG和LPG相比,LNG不仅 具有储存能量大、压力低、噪音小、清洁、环保 等优势,而且具有良好的使用性能(抗暴、稳定 性强,燃烧热值高)和相对便宜的优点,因此 LNG汽车燃料的性能与价格比高;
4、LNG在国内外应用现状
天然气在发达国家的能源结构中占25% 以上,而且呈不断增长的趋势。 我国上海LNG调峰站于1999年建成投 产;中国首家LNG厂于2001年9月在中原 油田投产。深圳市大鹏LNG项目是我国第 一个LNG进口项目,LNG来自澳大利亚。 该项目由LNG接收站和输气干线项目、 LNG运输项目、燃气电厂项目、城市燃气 管网项目以及等多个项目组成的系统工程。



(5)连接好静电连接线,严禁其他车辆入内; (6)卸车过程作业人员不得擅自离开作业现场, 时刻观察槽车和储罐压力及液位的变化; (7)下列情况不得从事卸车作业: ①雷雨天气。 ②附近有明火。 ③站内发生泄漏。 ④LNG储罐压力异常。 ⑤其他不允许卸车的情况。
2、LNG槽车应具有的安全措施 (1)紧急切断控制 通过部分阀门可在操 作箱内或汽车底盘前部实施气动控制; (2)易熔塞 易熔塞维伍德合金制造,其 熔融温度70℃左右; (3)阻火器 安装在放散管路上; (4)导静电接地与灭火装置。
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