LNG接收站节能降耗措施研究

LNG接收站节能降耗措施研究

刘炜

成都深冷科技有限公司  四川成都市 611730

摘要  LNG接收站对我国利用廉价进口液化天然气，实现能源利用升级，降低污染物排放，达成“双碳”目标具有重要作用；选用优质、高效、节能的设备和材料对接受站的运营成本有决定性的影响。本文总结了LNG接收站能源的具体使用情况，并从设备、材料、节水和冷能回收利用等方面探讨了LNG接收站节能降耗的具体措施。

关键词  LNG接收站；节能降耗；措施

引言

LNG接收站在运营阶段的节能降耗关系到整个接收站项目的经济效益与可持续发展。在LNG接收站的设计、施工和运营过程中，应始终围绕“节能降耗”的原则，科学选择相关设备和节能技术，实现节能目标。因此，对终端技术和设备进行经济分析，对节能降耗具有非常重要的作用。

一、 LNG接收站能耗分析

LNG的成分主要是甲烷，无色无味，其蒸汽具有爆炸危险性。随着新时期经济和环境的变化，这种能源被广泛应用于各个领域。液化天然气接收站的主要工作流程如下：LNG运输船上储罐中的液化天然气通过低温泵加压后通过保冷管道输送至站内LNG常压储罐储存。当需要时，站内常压储罐中的LNG通过罐内或罐外潜液泵装至LNG槽车中外售，或者通过气化器将LNG气化后补充至管网。LNG常压储罐在卸船过程及储存LNG过程中产生大量BOG，采用BOG压缩机回收BOG至管网，也可以采用BOG再冷凝工艺将BOG液化成LNG回收利用。

LNG卸船泵、外输潜液泵、BOG压缩机等均为高电功率设备，能耗相对较高，约占总能耗的90%。

二、LNG接收站节能降耗措施

1、设备和材料的选择

第一，合理选择设备对LNG接收站的节能降耗至关重要。在选择LNG接收站设备时，应结合LNG接收站的生产的工艺，根据实际生产过程确定设备数量，并按照“n+1”方案提高设备性能和参数的准确性。科学控制整站运行参数、启动设备数量和控制方式，合理利用电价的峰谷差，使设备尽量在夜间满负荷运行。同时，由于LNG属于蒸发气，运输、储罐时均会产生，必须以一定的方式加以回收利用。一种方式是设置BOG压缩机，将LNG蒸发气体压缩至管网压力后外输。另一种方式是采用再冷凝技术，利用设备制冷将蒸发气体冷凝成LNG返回储罐。合理选择BOG压缩机的出口压力及采用合适的再冷凝工艺，可以降低电能消耗。

第二，科学选择材料对LNG接收站的节能降耗也很管件。一是为了提高液化天然气储罐和低温管道的隔热性能，需要选择高质量的隔热材料，降低整站在储存、运输过程中冷量。从工程设计和施工的角度来看，最好选择隔热性能好、质量好的材料。二是在科学选择电气设备、选择变压器、电动机和水泵时，应注意其先进性、智能性、节能性和高效率，合理选择供电电压，以实现系统的长期有效运行。三是完成管道的节能设计。LNG接收站的大多数管道距离长，资本投资大，维护困难，因此必须根据LNG接收站建设和生产的特点，优化布局，管道需按照“管道短直、价格合理”的原则，充分考虑站场特点和最低能耗，同时兼顾长距离、大投资、难以维护的特性。合理选择管径，减少管道压力损失。四是暖通设备选型。该设备主要用于生活系统和一些生产单位。通过优化燃气式中央空调系统，合理利用BOG蒸发气体资源，为办公、消防、生活提供冷热源，达到节能降耗的目的。五是建筑节能。根据LNG接收站的建筑功能和生产运营特点，需要在平面布局、立体造型、采光通风等方面进行优化设计。

2、冷能的使用。LNG是一种室温为-162℃的低温介质，实际气化阶段的最大可用冷能为240kwh。因此，科学应用LNG冷能可以节约资源，节约资金成本，为企业带来更多的经济效益。LNG的冷能可用于发电、空分等项目，降低空分能耗，如为保证LNG接收站冷能空分项目的顺利发展，深入探索空分工艺技术。主换热器通过循环氮气加热，将气体输送至出口系统，以降低能耗。入口温度充分利用LNG冷能，用乙二醇溶液吸收部分热冷能，减少空分。此外，LNG接收站冷空分项目受出口温度和容积的影响，将供气温度调整到-145℃可以实现设备的连续稳定运行，保证系统运行的经济效益。

3、电气设备的启动、运行控制。针对站内主要动设备（泵、BOG压缩机）需充分利用变频控制技术，使电机启动电流从零开始，最大值也不超过额定电流，大大减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了电气设备和阀门的使用寿命，从而节省了设备的维护费用；另外，通过变频器内部滤波电容的作用， COSФ≈1，从而减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。

4、做好对LNG接收站电气设备的维护

第一，设备维修的经济管理。以我国LNG接收站为例，就部分新建站而言，由于处于刚刚运营阶段，部分地区LNG接收站人员缺乏相关设备维护经验，可能没有历史设备运行数据，因此通常会执行计划维护这可能导致维护不足。然而，随着这些LNG接受站运营年限的增加，天然气也达到了满负荷运行的状态，通过启用全天候监控等新技术降低维护成本。

第二，完善设备维修信息化管理。构建建立标准化的设备维修流程，依托信息平台或完整性管理平台，实现全流程数字化审批和流转，可以缩短维修时间，保证维修质量，降低维修成本。由于液化天然气营地必须连续运行，因此没有完全关闭条件来进行设备检修。因此，接收站内的所有A类和B类设备都必须一一建立标准化的维护程序。标准化的维护文档包含两个方面。一种是标准化的维修计划，另一种是标准化的维修方法。维修计划应明确维修执行流程、专业工作界面、交接程序、维修前后状态检查和有效性审批的标准规则。维护方法应包括维护前、维护中和维护后的操作，包括维护前过程处置、仪器处置和电气处置。

5、降低设备管理成本

第一，对进口设备自行维修。由于我国的LNG设备有技术限制，核心设备确实还是要进口的，所以设备使用后的维护成本一直比较贵。以往的设备维修都是依靠国外厂家的支持，维修时必须把有缺陷的设备运到国外的原厂，或者请国外厂家的员工来中国维修，增加了LNG电气设备的成本。但是如果LNG接收站提高自己的技术，聘请相关专家，或从现有的人员中选择技术比较过硬、工作也比较努力和稳定的员工外出培训，并且签订服务协议，这样等学成回厂后也能独立进行设备维护，这样就可以避免一直依赖国外厂商的资源而支付高昂的维护成本，通过自行维护的方式提高设备的运行效率，还有助于接收站的日常操作正常运行。

第二，进行经济、高效、安全的备件管理。首先要对设备的现状有很好的了解，对每个设备的易损件和易发故障了然于心。在此基础上能做到在第一时间预判即将发生的故障，第一时间准备备件，第一时间更换备件，这样做的好处是既避免了备件长期放在仓库里占用成本，又保证了设备的连续运行；其次要对电气备件库中的备件进行统一检查，根据设备的不同性能，合理分配专用设备配件备品的数量。每台设备都有易损件的存在，但很多时候往往掌握不好关于易损件的备件库存量，结果有的设备频频突发相同的故障导致备件不够用，而有的设备备件很多却不需要更换，结果导致库存量很多，反而又占用公司的资金；最后要更加开放进口设备采购渠道，寻找更多符合标准条件的厂家，多渠道覆盖综合考虑进口设备采购。可以有效控制采购成本，为设备更好的运行奠定基础。

结语

总之，需要从根本上设计LNG接收站的节能降耗流程，以明确生产和使用寿命之间的多重联系。在设计、施工和运营的各个阶段，加强节能管理，降低能耗，科学利用冷能，实现节水运行，确保设备能够满负荷运行，有效提升能源利用率，节约能源，有助于实现更多的经济和社会效益。

参考文献

[1]王东阳. LNG接收站节能降耗措施与经济分析[J]. 化工管理, 2020(11):2.

[2]郭冰冰. LNG接收站的节能降耗操作和技术探讨[J]. 中国化工贸易, 2020.

[3]鹿晓斌, 张芹, 郭雷,等. LNG接收站高压变频节能方案的可行性研究[J]. 山东化工, 2015, 44(3):2.

[4]梁勇, 周元欣, 远双杰,等. LNG接收站与电厂循环水综合利用方案分析[J]. 天然气化工—C1化学与化工, 2021, 46(5):6.

[5]李宝玉. 小型LNG装置节能降耗技术措施与经济分析[J]. 中国高新科技, 2019(1):3.