LNG接收站火炬处理能力分析与计算

随着国内气市场的不断扩张，国内气需求量越来越大，LNG以其600：1的高压缩比特性在气市场中发挥着越来越重要的作用。LNG接收站，作为LNG的接收终端，其运行平稳与否，直接关系着能源战略能否顺利开展。

LNG接收站的主要作用为接受、储存船运LNG，并通过气化或槽车外输等途径将LNG外输，满足下游用户需求。接受站内主要工艺系统包括卸船系统、储罐系统、高低压输出系统、气化系统以及槽车系统。各系统在接收站日常运行过程中，会产生大量的BOG(闪蒸气)。正常工况下，接收站产生的BOG会由BOG压缩机加压后通过再冷凝器冷凝为LNG或直接通过高压压缩机加压至外输压力后直接外输进入外输管网。但当接收站遇到如火灾、长时间断电、台风等突发情况或其他重大灾害导致BOG处理系统失去处理能力时，为了接收站的，火炬系统作为紧急处理方式，能够紧急处理多余BOG，接收站的。笔者以LNG接收站为例，利用实际生产运行数据，借鉴计算方法，对接收站火炬系统的处理能力进行分析和计算。

1.正常工况下BOG产生途径

1.1储罐系统产生BOG

储罐系统作为接收站接收储存LNG的容器，在日常储存LNG过程中，由于管壁吸热、设备运行等因素，会在储存过程中产生大量的BOG，储罐系统与BOG总管相通，正常工况下储罐系统压力会维持在17一25kPa左右。

1.2管道内产生BOG

在接收站运行过程中，各LNG管道虽有保冷材料进行保冷，但是仍不能隔热，在与环境换热过程中，会产生大量BOG，考虑卸船管线、低压输出管线、高压外输管线、装车管线、码头保冷管线BOG及主要保冷管线产生情况。

1.1.3卸料过程中储罐内LNG闪蒸产生BOG及向船舱返气BOG

在卸船过程中，LNG进入储罐，由于储罐温度与进入的LNG温度不同，会进行相互换热，正常情况下，卸料LNG温度高于储罐内温度，因此会释放大量热量，造成储罐内LNG吸热闪蒸。同时，LNG船在将LNG输送到站内储罐过程中，需要站内补充BOG对LNG体积进行置换。

1.2突发状况下BOG产生途径

1.2.1台风过境情况下储罐BOG产生

当台风过境时，接收站所在地区大气压力急剧下降，这将导致储罐系统内气相空间表压降低，正常工况下，一般会增加压缩机负荷，降低升高，在此过程中，储罐内大量LNG闪蒸生成大量BOG。

1.2.2火灾情况下储罐额外BOG产生

当储罐区发生火灾时，储罐外壁温度升高会导致储罐内LNG闪蒸，产生BOG。

2火炬系统处理能力计算

火炬系统在接收站BOG处理系统瘫痪情况，会将接收站内多余BOG放空燃烧，进而接受站内压力稳定。其处理能力按照上文分析情况进行计算。

卸船流程主要是通过卸料臂将船上的LNG输送到储罐，船上的LNG进入储罐时，由于体积置换，储罐会有大量的LNG进入BOG管线；而且船上LNG进入储罐时与储罐原有的LNG焓值不一样，会发生闪蒸产生大量的BOG。船上由于卸料的原因，船舱压力将会不断降低，为了维持船舱压力稳定，需要对船舱进行返气来维持船舱压力。

为了维持储罐压力稳定，卸船时LNG的体积流量将压缩储罐气相空间的气体从而产生BOG，BOG产生量的大小与卸料速度和接收站的外输量大小有关，置换出的BOG与储罐气相空间的气体状态一致。

卸料闪蒸主要是储罐气液界面处的LNG由于吸热而处于气液平衡状态，船上的LNG进入储罐的过程中，通过与外界不断的热交换，LNG的温度和压力会不断发生变化，进入储罐时与储罐的LNG焓值不一样，从而发生闪蒸。

卸料时船上的气相空间压力不断降低，为维持船舱压力稳定，需对船舱进行返气。船舱的BOG主要包括两部分：船舱本身的蒸发量和BOG的返气量。为维持船舱压力稳定，主要是通过返气使得船上气体蒸发量和返气量的体积流量与卸料量相等即可。

LNG接收站在日常运行过程中会产生大量的BOG，正常情况下通过再冷凝工艺或高压压缩外输工艺，使接收站内管道、储罐等设备保持正常运行压力，当发生突发情况时，火炬系统作为站内压力稳定的一项重要措施，在接收站突发情况保持压力稳定的要求中起到至关重要的作用。经过模拟计算可知，LNG接收站的火炬系统满足处理突发情况的要求，能够较好的接收站运行要求。事实也证明，在突发情况来临时，火炬系统的确能够较好的稳定储罐系统压力，接收站的。