图 2-4 IFV 原理简图
2。2 LNG 气化系统的选择
LNG 气化器的选型需要考虑多种因素: (1)气化器的适应性和可靠性,为确保船舶稳定航行,需要气化器连续可靠运行。 (2)气化系统周围环境,主要指气化器外部环境温湿度,及热源介质的温度,开架式气化器是通过海水获得热源,如果海水温度低于气化器的设计温度,则无法使用。 对空温式气化器而言,若环境空气温度较低,则 NG 的出口温度达不到外输要求。
(3)投资和运行费用,在确定了适用的气化器类型后,应对其初投资和运行费用 进行综合比较。对于基本负荷型系统中使用的气化器,使用率高,气化负荷大,应当 首先考虑其运行成本,使用廉价的低品位热源(环境大气或水)论文网
围绕上述因素,文献[26]以陆上 LNG 接受站气化系统为背景计算对比了 SCV、 ORV、AAV 的初投资、运行费用,空间场地占用以及污染物排放等。分析结果表明, SCV 的运行、维护费用和污染物排放量均最高,ORV 次之,AAV 的能耗低、污染物 排放量少,但占地面积和重量最大。文献[27]针对天津 LNG 项目二期(陆上 LNG 接 受站)的环境条件和操作参数,从热源、技术参数及经济性等方面分析了 SCV、ORV、 IFV 的适用性。文献[28]在综合对比了国内已投入运行的陆上 LNG 接受站实际运行情 况,以及当地海况(水温、盐度、泥沙量等)给出了不同海域的气化器选择建议。表
2-1 所示为常用气化器的特点对比。
表2-1 常用LNG气化器特点对比
加热 适用
气化器 热源
类型 工况
优点 缺点
开架式
(ORV)
海水 直接
基本 技术成熟、稳定, 负荷 操作和维护方便
对热源水质要求高,热 源水温过低会影响性 能
浸没燃烧式 NG 非直
(SCV) 燃烧 接
调峰/ 应急
设备初投资不高, 可用于低温环境运 行
运行费用高,排放物需 进行后续处理,操作维 护复杂
空温式
(AAV)
空气 直接
基本 设备运行、维护费 负荷 用低
占用空间大,高湿度环 境结霜、结冰风险高
中间介质式 非直 海水
(IFV) 接
基本 操作维护费用低, 负荷 热源易得
初投资大,热源水温过 低会影响性能
综合来看,以 IFV 为气化器再气化系统具有很强的环境适应性和稳定可靠性,但 是 IFV 的设计、制造难度大、材料要求高,国内虽已研制成功并投入试运行阶段,但 技术经验仍有欠缺,目前 IFV 产品仍以日本神户钢铁一家独大、价格昂贵。考虑到 LNG 市场的发展以及相关设备的国产化要求,可以利用制造技术较为成熟的壳管式 换热器分别作为 IFV 中的三个换热段,构成分开式中间介质再气化系统。文献[29]就 分开式中间介质再气化系统和 IFV 再气化系统的换热面积做了对比,发现两者差异不 大。本文主要以分开式中间介质气化系统为基础展开研究和分析。