LNG燃料动力船过闸BOG排放风险分析

在过去的十年中,LNG燃料动力改造船舶技术在我国发展逐步成熟,在内河船舶中运用逐步广泛。随着LNG燃料动力系统使用年限的增加,设备的自然老化,可能存在燃料泄漏发生火灾的风险,需要结合营运过程中可能存在隐患进行分析,提出相应防范措施。本文以京杭运河江苏段船舶为例,对LNG燃料动力船过闸BOG排放进行定性和定量分析评估,对风险隐患提出应对措施和建议,保障LNG燃料动力船舶营运安全。

LNG加气站BOG排放量的理论计算与实测

分析LNG加气站BOG产生的主要因素,为储罐、设备及工艺管道与外界的换热、设备及工艺管道预冷、LNG汽车车载储气瓶产生的气体、环境温度影响。采用气体质量流量计法,通过测试,得到LNG储罐、泵橇、加气机、工艺管道以液氮为介质的静态蒸发率,给出测试步骤。考虑各种传热影响因素,推导出介质为LNG的静态蒸发率是介质为液氮的静态蒸发率的0.66倍。给出了基于介质为LNG的静态蒸发率的运行工况下实际日蒸发量的计算方法。调研2座标准三级LNG加气站,提出实测日蒸发量的测试方法,并进行实测。2座加气站的实测日蒸发量比实际日蒸发量分别高出91.86%和60.04%。

LNG储罐冷却过程中BOG回收量探讨

LNG储罐冷却过程中会产生大量的BOG,怎样合理回收尤为重要。以大连LNG接收站3号储罐冷却为基础计算出其实际的BOG回收量,然后对冷却过程中的工艺和操作进行适当改进,并计算出最大回收量及最大回收时所需的LNG最小外输流量。通过对比,改进后的回收量是实际回收量的1.64倍,有效降低了BOG排放量。

地上全容式混凝土顶LNG储罐的冷却动态模拟

LNG储罐冷却是LNG接收站投产过程中风险最高、难度最大的环节,为了合理地控制冷却速度、储罐压力,以及选择适当的环境温度以降低BOG的排放量,对地上全容式混凝土顶LNG储罐的冷却过程进行了动态模拟。基于质量、能量守恒原理建立了LNG储罐冷却计算模型,根据甲烷特性参数及大连LNG接收站实际冷却情况确定了冷却计算模型中的相关参数,进而分析了LNG储罐冷却过程中冷却速度、环境温度、储罐压力与LNG需求量、BOG排放量之间的变化规律。结果表明:①随着冷却速度的增大,LNG需求量、BOG排放量逐渐减小,相同储罐温度下,LNG流量逐渐增加,排放BOG流量逐渐减小;②随着环境温度的增大,LNG需求量和流量逐渐增加,BOG排放量和流量也逐渐加;③储罐压力对LNG需求量和BOG排放量影响较小。据此,提出建议:①在LNG接收站对储罐进行冷却时应尽量选择在环境温度较低的冬季,以降低BOG的排放量;②在确保罐内温差正常的情况下,可尽量提高储罐冷却速度至-5K/h,以便减少BOG的排放量,达到节能减排的目的。

LNG储罐BOG零排放装置的设计与应用

设计一种BOG零排放装置,通过安装在LNG储罐气相空间的冷凝盘管,液氮与气相空间内的BOG进行热交换,实现BOG零排放。自动控制液氮的流量,使液氮能完全气化成氮气排出。