【LNG接收站利用電廠溫排水實際案例探析3400字（論文）】

LNG接收站利用電廠溫排水實際案例分析目錄TOC\o"1-2"\h\u4321引言 1149981案例概況 230648①項目簡介 215174②氣化器選型及取排水流量 217071③工藝流程及總體布置 311625④虹吸引水方案 317615⑤回水方案 310383⑥主要設備（見表2） 4116212運行分析 417613①循環(huán)水溫度變化關系 410829②小結 4241533選用電廠溫排水優(yōu)勢 575484結語 529549參考文獻： 6摘要：本文以江蘇省呂四港某LNG接收站和相距約2km距離的某電廠聯(lián)合布置的循環(huán)水取排水工程為實際案例，對LNG接收站直接選用電廠循環(huán)水溫排水作為液化天然氣氣化熱源的優(yōu)勢進行闡述，為其它LNG接收站實現(xiàn)與電廠循環(huán)水綜合利用提供參考。關鍵詞：LNG接收站；溫排水；循環(huán)水；氣化熱源；取排水工程引言隨著國內(nèi)節(jié)能減排的不斷深化落實和能源結構的持續(xù)優(yōu)化調(diào)整，液化天然氣將是今后一定時期內(nèi)我國能源輸入的重要來源［1］。LNG接收站均布置在沿海地區(qū)，液態(tài)的天然氣需要加熱使其成為氣態(tài)后向內(nèi)陸輸送，充沛的海水是經(jīng)濟合理的氣化熱源，但經(jīng)過液態(tài)的天然氣換熱后的海水溫度降低，排入受納水域后形成冷污染；而電廠廠址大都依水而建，直流冷卻是經(jīng)常采用的冷卻方式，經(jīng)過電廠循環(huán)系統(tǒng)排放的冷卻水攜帶大量的熱能，使受納水域水體溫度升高形成熱污染。近年來水資源污染問題日益突出，而循環(huán)水是一種符合國家環(huán)境保護和經(jīng)濟效益雙重目標要求的新型工業(yè)污水處理裝置之一，具有節(jié)能高效以及清潔生產(chǎn)這一特點，因此若有LNG接收站和電廠相鄰布置時，可綜合考慮兩者取排水布置方案，這樣既能確保電廠和LNG接收站功能目標實現(xiàn)，又可以緩解甚至中和兩者單獨布置時對受納水體環(huán)境的不利影響，產(chǎn)生良好的環(huán)境效益。1案例概況①項目簡介江蘇省呂四海洋經(jīng)濟開發(fā)區(qū)位于啟東市呂四港鎮(zhèn)，地處長江入?？诒眰龋o依黃海。在呂四開發(fā)區(qū)，呂四港某LNG接收站與某電廠毗鄰建設，間距約2km。某電廠建設了4×600MW國產(chǎn)超臨界燃煤機組，已于2009年投產(chǎn)，采用海水直流供水系統(tǒng)，單臺機組溫排水流量約45260m3/h（冬季）~75600m3/h（夏季）。呂四港某LNG接收站，已于2017年6月4日投產(chǎn)運營，截止2021年1月該接收站配套建設有2座5萬m3雙金屬單包容和2座16萬m3雙金屬全包容LNG儲罐、300×104t/aLNG氣化裝置及配套取排水設施、最大接卸能力150900m3LNG碼頭泊位等，本文所分析依據(jù)即該站已投運300×104t/aLNG氣化裝置配套設施取排水工程。②氣化器選型及取排水流量經(jīng)反復比較論證，呂四港某LNG接收站氣化裝置選用中間介質(zhì)氣化器（intermediatefluidvaporizer，IFV），目前已建設投產(chǎn)2臺200t/h的IFV，遠期規(guī)劃共建設6臺200t/h的IFV，均取用間距約2km處電廠循環(huán)水池溫排水作為LNG氣化熱源，IFV原理示意圖（見圖1）。圖1IFV原理示意圖根據(jù)IFV設備資料及工藝運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，當LNG工作壓力10MPaG、LNG流量200t/h時單臺IFV所需海水流量參數(shù)見表1：表1單臺IFV所需海水流量參數(shù)一覽表取水溫度（℃）回水溫度（℃）用水量（m3/h）40151660351016301553760因此，目前該站已建設投產(chǎn)的2臺IFV所需海水流量設計值為8000m3/h，遠期增建的4臺IFV所需海水流量設計值取為12000m3/h（冷能利用工程實施后，每臺IFV可以減少1000m3/h的海水用量）。③工藝流程及總體布置根據(jù)某電廠已建循環(huán)水取排水設施的工藝流程、現(xiàn)場布置條件、擴建規(guī)劃以及呂四港某LNG接收站取排水需求，選擇電廠循環(huán)水排水工作井作為取水點，并在其附近布置必要的虹吸抽真空引水設施，將電廠循環(huán)水排水工作井中溫排水引至海水泵房升壓后，輸送至LNG接收站作為LNG氣化熱源；接收站LNG氣化換熱后的冷排水排回電廠循環(huán)水取水工作井，可以降低凝汽器進水溫度。案例取排水工藝流程簡圖（見圖2）及總布置簡圖（見圖3）如下：圖2案例取排水工藝流程簡圖圖3案列總布置簡圖④虹吸引水方案在電廠排水工作井下游側井壁開2個Φ2040mm的孔洞，以安裝2根DN1800的虹吸引水支管。排水工作井外側增設工作井，以方便開孔、防止外漏，并安裝閥門。自電廠排水工作井引水至LNG接收站海水泵房，設置DN1800玻璃鋼管道作為虹吸引水管，該引水管道全長約800m，分為沿大堤堤腳直埋敷設、頂小套管穿越大堤和頂管穿越排洪渠三部分。安裝4臺水環(huán)式真空泵（兩大兩?。鶕?jù)運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，系統(tǒng)首次投運時，4臺真空泵同時啟動，在20min內(nèi)即可在引水管道中形成虹吸［2］，系統(tǒng)正常運行時，真空泵與真空罐中水位采取投用聯(lián)鎖自動調(diào)節(jié)運行。⑤回水方案接收站LNG氣化換熱后的冷排水排回電廠循環(huán)水取水工作井，可以降低凝汽器進水溫度?；厮艿琅c虹吸引水管、壓力輸水管道布置路徑相同。在電廠循環(huán)水取水工作井井壁開2個Φ1640mm的孔洞，安裝2根DN1400的回水支管。井壁外側增設工作井，以方便開孔、防止外漏，并安裝閥門。⑥主要設備（見表2）表2主要設備一覽表設備名稱數(shù)量（臺）設備主要參數(shù)液環(huán)真空泵（大）2電壓：380V、功率：37KW、吸氣絕壓：3.3-101.3KPa排氣量：7.5-18.8m3/min液環(huán)真空泵（小）2電壓：380V、功率：11KW、吸氣絕壓：3.3-101.3KPa、排氣量：1.75-5.8m3/min水封罐1H:2000mm、D:1500mm、設計壓力：0.07MPa，V：8m3真空罐1H:4000mm、D:2800mm、設計壓力：0.07MPa，V：35m3海水升壓泵3電壓：6000V、揚程：60m、設計流量：4000m3/h、功率：900KW2運行分析①循環(huán)水溫度變化關系當接收站6臺IFV運行時，LNG氣化換熱后的冷排水排回電廠循環(huán)水取水工作井，電廠循環(huán)水溫度變化見表3（按電廠4臺機組運行計）。表3電廠循環(huán)水溫度變化一覽表月份123456789101112月平均海水取水溫度（℃）4.54.57.613.018.623.027.128.124.819.613.97.5電廠月平均循環(huán)水排水水溫（℃）18.518.521.622.528.13135.136.132.829.123.421.5凝汽器進水溫度降低（℃）-0.04-0.040.190.390.410.470.530.540.500.440.410.18機組背壓降低（KPa）000.030.080.110.130.190.20.170.120.080.04每臺機組微增功率（KW）00803205586609651016863660320107②小結由上表3可知，電廠循環(huán)水排水全年平均溫度為26.52℃，較普通海水溫度高出約10℃，作為LNG氣化熱源氣化效果明顯提高，而接收站LNG氣化換熱后的冷排水較普通海水溫度明顯降低，換熱后的冷排水通過管道回流至電廠循環(huán)水取水工作井，對降低電廠循環(huán)水進水溫度和機組背壓提高機組功率有一定的幫助，液體天然氣經(jīng)簡單的氣化裝置換熱就可變成NG氣態(tài)外輸，同時可將LNG汽化時產(chǎn)生的冷能進行回收利用，是既經(jīng)濟合理又環(huán)保多贏的選擇。3選用電廠溫排水優(yōu)勢以下為直接取電廠循環(huán)水溫排水和在LNG接收站附近海域取普通海水作為LNG氣化熱源兩種方式的對比分析，具體結果見表4。表4選用不同方式LNG氣化熱源對比分析一覽表取用電廠循環(huán)水溫排水取附近海域普通海水項目特點取用電廠溫排水，并充分利用電廠的過濾及加氯效果。每臺IFV設計海水流量為4000m3/h。全部陸域施工。取用附近海域原海水，每臺IFV設計海水流量為8000m3/h。附近海域潮流泥沙運動特性復雜，需進行模型研究。工程投資2.5億3.6億施工難度對電廠已有構筑物、管道、供電、供水等進行改造，需要協(xié)調(diào)配合。作業(yè)空間緊張，施工有難度，需嚴格保證大堤、供熱管架、宿舍樓等安全。在海域新建取水頭部、取水管道，施工難度大。運行維護海水升壓泵、抽真空設備在站外，無人值守、定期巡檢。不必新建制氯加氯系統(tǒng)，減少相應的運行維護工作量。海水泵房需設置攔污柵、旋轉濾網(wǎng)，并新建制氯加氯系統(tǒng)，運行維護工作量大。環(huán)境影響電廠溫排水流量減少，減輕對海洋環(huán)境的影響。LNG站無排海的冷排水。LNG站冷排水及余氯排放對海洋環(huán)境有影響，需進行模型研究和環(huán)評。LNG站效益每臺海水升壓泵功率900KW，運行能耗小，供電可靠；冬季無需投運SCV。每臺海水升壓泵功率1300KW；海水低溫時需要投運SCV。電廠效益夏季降低進凝汽器水溫，增加機組出力；減少電廠隧道引水流量，降低循泵揚程，節(jié)約廠用電。無4結語LNG氣態(tài)外輸都需要加熱氣化，即從-162℃存儲溫度氣化變?yōu)槌氐腘G，釋放出大量的冷能，當LNG在一個標準大氣壓下從-162℃氣化到5℃時，約釋放出230（KW·h）/t的冷量［3］，直接利用海水作為氣化熱源，其氣化后的排水則直接對水體環(huán)境產(chǎn)生冷污染影響，對泥沙輸運有一定影響但幅度相對輕微。與之相反，電廠運行時自身溫排水則直接對水體環(huán)境形成熱污染，夏季可能引起排水口附近一定范圍內(nèi)水域溫度超出大多數(shù)水生生物的耐熱極限溫度。但直接選用電廠循環(huán)水溫排水作為LNG氣化熱源取代用普通海水，不僅能夠減少海水取水設施的投資費用，而且由于電廠循環(huán)水含沙量明顯低于海水，因此可延長LNG接收站氣化器的清洗及檢修周期，延長氣化器的使用壽命，同時，LNG接收站取水時還可以避免加氯等環(huán)節(jié)，對海洋的余氯污染相應減緩［4］。參考文獻：