FSRU再气化模块再冷凝系统控制方案研究

再气化模块作为液化天然气浮式储存与再气化装置(FSRU)中的核心装备,再冷凝系统的控制对整个再气化模块的稳定运行至关重要。结合传统陆上液化天然气(LNG)接收站和FSRU船再冷凝器工艺流程和控制方案,提出了适用于再气化模块再冷凝系统的新型压力控制方案和液位控制方案,采用HYSYS模拟分析了2种控制方案在BOG(闪蒸气)变化工况下的稳定时间及再冷凝器液位、压力等参数超调量。结果表明:2种控制方案均能实现再冷凝系统的平稳运行,新型液位控制方案再冷凝器液位及顶部压力超调量小,但达到平稳控制的时间较长,适用于外输量波动较大的调峰型再气化模块;新型压力控制方案的控制超调量较大、稳定速度较快,适用于稳定外输的基荷型再气化模块。本研究为后续模块化、集约化程度较高的再气化装备研发设计提供了参考。

LNG接收站再冷凝器液气比的影响因素分析

针对目前LNG接收站运维过程中再冷凝器抗干扰能力差、波动性大、自动化率低的现状。分析出影响再冷凝器的主要工艺参数为LNG操作温度、BOG操作温度、再冷凝器操作压力、原料组分。根据热力学计算LNG和BOG的物料平衡、热量平衡,并进行数值拟合回归,结果表明,BOG操作温度对液气比的影响趋势曲线可拟合为线性方程,LNG操作温度及操作压力对液气比的影响趋势曲线均可拟合为一元二次抛物线。该结果提高了再冷凝器液气比及所需液化天然气能量的准确度,提升了再冷凝器的自动化率。

一种再冷凝回收LNG接收站蒸发气的工艺方案

目前国内LNG接收站对蒸发气的常规处理工艺可分为再冷凝外输工艺与直接加压外输工艺,这两种处理工艺都以下游管网具备接收条件为前提。而在实际建设过程中,由于种种原因,往往接收站投产后下游管网还不具备接收条件,此时接收站产生的蒸发气只能通过火炬燃烧放空,造成资源浪费与环境污染。以国内某接收站为例,研究创新出一种全新的BOG再冷凝回收工艺。利用现有的再冷凝工艺流程,在原有工艺管道基础上进行小规模的改造,实现在下游管网不具备接收条件时,将BOG再冷凝去往槽车撬装车,无需燃烧放空,从而在节能降碳的同时也为接收站带来可观的经济效益。

液化天然气接收站蒸发气体再冷凝工艺的优化

针对液化天然气(LNG)接收站的蒸发气体(BOG)再冷凝工艺系统能耗偏高的问题,对现有BOG再冷凝系统进行了工艺流程优化。通过对BOG压缩机入口温度、BOG压比及物料比等影响BOG再冷凝工艺能耗的主要运行参数的分析,提出了利用高压LNG预冷增压后的BOG,降低BOG压缩机压比的工艺流程。优化后的BOG再冷凝工艺较原工艺可节约BOG压缩机能量消耗32.5%,且优化后的流程改善了LNG下游管网输气峰、谷负荷波动时的操作弹性,有较好的调峰功能。

LNG接收站BOG的再冷凝工艺

以国内某LNG接收站BOG再冷凝系统的工艺流程为例,应用Aspen HYSYS对设计工况下的运行参数进行模拟,得到了设计工况下BOG再冷凝所需要最小LNG的流量。在此基础上,通过模拟分析了BOG流量、BOG压缩机出口压力、LNG低压泵出口压力对再冷凝系统的影响,结合BOG和LNG的P-T和P-h曲线图对,所需LNG流量变化的原因进行了分析。

流程参数对LNG接收终端蒸发气再冷凝工艺流程性能的影响

目前国内外大多数接收海运来料的LNG接收终端采用蒸发气(BOG)再冷凝工艺。在对再冷凝工艺流程进行热力模拟的基础上,提出了各流程性能的计算公式,分析了LNG组分、储存温度、BOG排出压力、BOG压缩机和罐内泵出口压力、外输天然气压力和温度等流程参数对压缩机和泵的功耗、各换热设备的换热量、海水流量等流程性能的影响,根据每一参数的影响趋势提出了流程操作建议,从影响范围和影响度两个方面总结了流程参数对流程性能的影响程度。

液化天然气接收站再冷凝工艺优化研究

目前液化天然气(LNG)接收站终端普遍采用再冷凝工艺来处理蒸发气体(BOG)。对BOG再冷凝工艺进行了热力学模拟,并通过单变量法对影响BOG再冷凝工艺的运行参数进行了分析。结果表明:LNG输出量随下游用气负荷波动的变化及LNG组成及储存压力的不同,都将引起BOG再冷凝工艺的运行参数(压缩机压比和功耗)的改变。建议在实际工艺运行中,确保管网输气系统安全平稳运行,适当调整压缩机压比、物料比等再冷凝工艺参数,从而实现BOG再冷凝工艺的优化运行。

液化天然气接收站蒸发气体再冷凝工艺控制系统优化

针对某液化天然气(LNG)接收站蒸发气体(BOG)再液化系统所存在的系统功耗大、下游用气负荷波动过大时工艺操作困难等问题,对再冷凝器控制系统进行了优化。通过旁路LNG和冷凝LNG流量分别控制再冷凝器液位和压力,使得优化后的再冷凝器控制系统更加简单。工程实践表明:优化后控制系统有利于BOG再冷凝器液位稳定,BOG压缩机功耗降低了24%,总功耗节省84 kW,对下游用气负荷波动的适应性加强。

LNG接收站再冷凝器工艺控制研究

国内已建液化天然气(LNG)接收站采用蒸发气(BOG)再冷凝工艺回收BOG,但是再冷凝器作为BOG回收系统的核心设备,存在操作难度大、稳定性低等问题。通过对LNG接收站项目BOG回收系统的介绍,分析了再冷凝器流量、液位、压力控制系统方案,针对接收站操作过程中对再冷凝器造成的干扰问题,提出了解决办法。

针对LNG接收站BOG再冷凝工艺预冷法优化方案的改进

国内外学者提出过许多关于液化天然气(liquefied natural gas,LNG)接收站蒸发气(boil-off gas,BOG)再冷凝工艺的优化方案。其中,采用预冷法对再冷凝工艺进行优化的方案由于前期投入较少且优化效果明显,更具有现实意义。然而,现有的预冷法优化方案还存在着优化原则不清晰和考虑工况不全面等问题。本文介绍了LNG接收站现有BOG再冷凝工艺流程与经预冷法优化后的再冷凝工艺流程,分析得到了预冷法优化的理论原理。针对接收站两种典型工况提出了相应的优化原则。以江苏如东LNG接收站现有再冷凝工艺流程为计算实例,运用HYSYS软件对优化前后的再冷凝工艺进行模型建立与流程模拟,应用所建模型对优化前后的再冷凝工艺总功耗进行对比分析。结果表明:经改进后的再冷凝工艺预冷法优化方案可以有效地根据相应的优化原则对两种典型工况进行优化。通过将研究成果应用于江苏如东LNG接收站可知,在两种典型工况下,优化后的BOG再冷凝工艺较原工艺分别节约系统总功耗9.8%和21.5%。

BOG再冷凝处理工艺模拟与改进

以国内某LNG接收站BOG再冷凝处理工艺为研究对象,建立了LNG接收站内BOG再冷凝处理工艺模型,对BOG再冷凝工艺流程进行了模拟,计算出各物流节点的参数运行结果并进行分析。为分析BOG再冷凝工艺设备能耗和物料比消耗情况,选取了BOG压缩机出口压力、BOG流量和BOG温度三个关键运行参数分析其对工艺能耗的影响,提出相应改进措施。在此工艺基础上,使用HYSYS工艺流程模拟软件对现有BOG再冷凝工艺进行改进,采用对BOG采用先预冷再冷凝与高压LNG两级膨胀做功相结合的方法,实现工艺的改进。结果显示,改进后的BOG再冷凝工艺节约过冷LNG量为5 485 kg/h,节约设备总能耗1 369.2 k W,降低工艺能耗的效果显著。

LNG接收站入口BOG温度对再冷凝器控制的影响

青岛LNG接收站再冷凝器入口LNG流量调节阀灵敏度不高,且不适合频繁动作,导致再冷凝器液位波动较大,难以实现自动控制。通过对现有操作工艺和控制方案的深入分析,提出增加入口BOG温度调节作为辅助控制手段的新思路。为此,进行了入口BOG温度梯度变化下再冷凝器系统的响应实验,定量衡量了入口BOG温度对再冷凝器液位的控制能力。理论和实验数据说明,通过调节入口BOG温度可以改善再冷凝器液位控制的稳定性和精度,减少入口LNG流量调节阀的动作次数。文中提出的方案可以在手动控制下保护入口LNG流量调节阀,减轻操作员的工作强度,同时也有助于再冷凝器液位的自动控制回路设计。

用于MRI零蒸发率液氦容器中的再冷凝器设计

介绍了用于ＭＲＩ零蒸发率液氦容器中的氦蒸气再冷凝器的设计方法，分析了冷凝器上凝结液膜的传热、流动状况及膜层流态的影响，并给出了有关计算结果。

LNG接收站BOG再冷凝工艺的模拟及优化

BOG再冷凝处理工艺是LNG接收站的主要流程之一,利用ASPEN HYSYS流程模拟软件对BOG再冷凝工艺流程进行了模拟,并对影响再冷凝工艺的因素进行了分析,继而提出利用过冷的LNG对BOG气体进行预冷,通过减小物料比,最终达到降低BOG压缩机功耗的目的。利用HYSYS对优化后的流程进行模拟,发现优化后的再冷凝工艺BOG压缩机功耗降低了49.6 k W,节约功耗20.3%。

LNG接收站蒸发气再冷凝工艺研究

介绍了储罐蒸发气再冷凝工艺的系统流程，结合天然气的泡点一露点曲线及工程实际情况，对储罐蒸发气再冷凝的原理进行了分析。根据计算过程及工程实际情况，确定再冷凝工艺的参数并对再冷凝系统进行优化分析。

LNG接收站蒸发气再冷凝工艺改进及性能分析

以国内某LNG接收站为例,利用HYSYS对蒸发气(Boil Off Gas,BOG)再冷凝工艺进行了模拟,在热力学分析基础提出了BOG多级压缩再冷凝工艺,并分析了性能参数对工艺能耗的影响,以此为根据提出了改进措施。经分析:多级压缩再冷凝工艺较典型的再冷凝工艺更为节能,可节约22.03%的能耗;压缩机压缩系数ri及BOG分流比xi对流程中压缩机能耗影响较大,可通过适当减小压缩系数ri与增大BOG分流比xi的方法来减少压缩机的能耗;外输LNG温度、压力对气化器、海水泵及外输泵的能耗影响较为明显,适当降低外输LNG温度与压力,能够有效改善这3个设备单元能量利用效率。

LNG接收站BOG再冷凝控制系统分析

为研究某LNG接收站蒸发气(BOG)再冷凝控制系统的平稳性和适用性,对接收站工艺流程及关键参数作了阐述,依据运行参数和控制方案,利用Aspen Hysys软件建立接收站BOG再冷凝系统的动态模型。在实际生产运行中考虑并分析了包括关停低压泵、外输量增大、BOG处理量频繁波动等出现不同扰动情况时再冷凝器系统参数的动态响应,结果表明:低压泵关停时再冷凝器压力迅速升高至压力报警值,再冷凝器放空阀打开,应先停BOG压缩机,以避免再冷凝器迅速超压带来的危险;BOG处理量波动时,进入再冷凝器的冷凝LNG流量变化滞后于进入再冷凝器BOG流量的变化。当前系统控制方案可以较精确得实现对进出再冷凝器物料的控制,但存在比值控制方式滞后性及总物料量不受控制的不足。

基于大数据的LNG接收站再冷凝器喷淋量计算方法研究

再冷凝器平稳安全喷淋是LNG接收站日常主要任务之一,但目前国内接收站再冷凝器喷淋回路自控效果不理想,操作人员只能采用手动模式调节LNG喷淋量。本文基于再冷凝器喷淋控制回路的设计原理,对比现场实际手动喷淋量、工程设计喷淋回路计算量、工艺模拟喷淋量及DCS显示喷淋量,找出喷淋回路无法投自动的主要原因;通过采集现场15个月的实际大数据建立相关性分析矩阵,确定与喷淋量较为相关的测点集,分别建立了一元和四元线性回归模型并进行精度验证,模型精度分别达到0.682和0.761,这一结果为提高再冷凝器操作精度,减少人员操作频次带来了可能性。本文研究结果为大数据技术在液化天然气行业的应用提供了指导。

基于变压吸附制氮系统的BOG再冷凝工艺

为了解决LNG接收站在低输量工况下闪蒸气(Boil-Off Gas,以下简称BOG)回收不完全的问题,在不增加冷凝工艺复杂性的前提下,基于现有设备的实际工况及工艺流程,以热力学原理、静态仿真计算结果为依据,在传统的蓄冷式BOG冷凝方案的基础上,结合LNG冷能利用方式,提出了一种基于LNG接收站制氮系统的蓄冷回收BOG新工艺,并进行了BOG温度、冷凝器入口压力、LNG组分等参数的敏感性分析,明确了新工艺的适用条件。运用效果表明:(1)新工艺充分利用了LNG接收站的现有设备,每年可为LNG接收站节能创收近160万元;(2)新工艺可实现高负荷下的BOG冷凝,其冷凝外输工艺可作为辅助冷凝工艺,冷凝回罐工艺可作为应急工艺——液氮用于蓄冷、气氮用于吹扫,可满足接收站的多种需求;(3)较之于前人提出的4种BOG处理工艺(多级压缩、级间冷却、预冷和透平回收轴功),新工艺在对外输量的依赖性、流程安全性及操作性等方面均有优势。结论认为:新工艺在设备投资、能耗、工艺安全性及经济效益上都具有明显的优势,值得推广应用。

LNG接收站BOG再冷凝工艺HYSYS模拟及优化

在BOG的再冷凝工艺流程中,主要能耗来源于压缩机。为了减少BOG的压缩能耗,保障系统稳定运行,分析了BOG压缩过程压力比焓(p-H)的变化,并运用HYSYS对原有BOG处理工艺流程进行了模拟研究,由此对工艺流程和系统作了改进及优化。结果表明,改进后的工艺流程比原有工艺流程压缩机能耗降低约15.5%,最小物料比也相对减少,两者降低有利于系统的稳定运行。