摘 要：根据我国液化天然气使用情况与发展现状分析，结合液化天然气接收终端工艺流程与技术设备情况，论述液化天然气接收终端与冷能利用技术。
关键词：液化天然气 接收终端 接收终端工艺
随着我国环境保护要求日渐提高，能源结构调整，液态天然气（LNG）的利用也迅猛发展，LNG接收终端的建设也遍地开花。LNG接收终端相关的设备的认识及应用是推动天然气发展的重要一环。同时，在LNG在从低温向常温转化是一个物理过程，其蕴藏着大量的冷能，此部分能量若能有效利用，将大大降低能耗损失，提升资源利用率。
一、液化天然气接收终端工艺流程与主要设备
1.液化天然气接收终端工艺流程
LNG专用船抵达接收终端专用码头后，通过四根400mm的卸料臂（其中3根液相，l根气相）和卸料管线，借助船上卸料泵将LNG送进接收终端的储罐内。在卸料期间，由于热量的传入，储罐内将会产生闪蒸气。这些闪蒸气一部分增压后经回流管线返回LNG船的料舱，以平衡料舱内压力；另一部分通过压缩机升压进入再冷凝器冷凝后，和外输的LNG一起经高压外输泵泵入气化器。利用海水喷淋（开架式气化器）或者热水（浸燃式气化器）使LNG气化成气态天然气，最后进行加味、调压、计量后送进输气管网。残余的蒸发气则经火炬系统在大气中燃烧掉。接收终端的工艺设施可归纳为四类：
1.1卸料设施。卸料系统由卸料臂、卸料管线、气体回流臂、回流气管线和循环管线等组成。
1.2储存设施。主要是LNG储罐。
1.3再气化设施。主要为用于终端内液体循环、气化和外输功能的低版泵、高振泵、气化器、海水泵站和液流循环管线等。
1.4闪蒸气处理设施。包括再冷凝器、增压器、压缩机和火炬系统。
2.主要设备
2.1卸料臂
在通常情况下，其中3条臂用于装卸LNG液体，另一条臂用于将蒸发气回收至船上。所有卸料臂将设计为能处理液体和气体，以便与船上的接口尺寸和复杂的装卸条件相适应。卸料臂必须具备快速切断系统的功能，用于装卸过程意外事故发生时能快速停止作业，将船与卸料臂分离。
2.2LNG储罐
储罐容量取决于LNG运输船的大小和所需缓冲储存量。目前世界上常用储罐类型有地上双层罐壁和地下隔膜两种构造。单罐容量最大已达20万m3。储罐有一个自由（无约束）直立的、顶部开口的及由特种耐低温材料9%镍钢制成的内罐。正常运行时，它将盛装着温度为一162C的液体天然气。该内罐被一个整体式的混凝土外层储罐完全封闭起来。该混凝土外罐由预应力混凝土壁，钢筋混凝土底板和钢筋混凝土拱顶所组成。
2.3气化器
目前最广泛使用的气化器有海水开架式气化器和浸没燃烧式气化器两大类。前者日常操作费用低，但造价较高；而后者日常操作费用高（要烧掉约1.5%左右的气），但造价低。因此，接收终端一般都采用两者相结合使用的方法、海水开架式气化器负责基本负荷，浸没燃烧式气化器作为备用和调峰使用。
二、LNG的冷能利用
1.LNG冷能发电
在目前回收LNG冷能的诸多方法当中，利用LNG冷能发电是应用较多，技术较为成熟的方法。用LNG冷能发电主要是利用LNG的低温冷能使工质液化，而后工质经加热气化再在气轮机中膨胀做功带动发电机发电。一种是LNG直接膨胀发电。在直接膨胀发电过程中，LNG本身就是工作媒体，用泵把LNG加压到数十个大气压，然后用海水使之气化，直接驱动膨胀透平发电。这是一个没有循环的开式系统；这种方法原理简单，但是效率不高，发电功率较小，冷能回收效率仅为24%。另外一种方法是朗肯循环。它由锅炉、气轮机、冷凝器和水泵组成，通常冷凝器采用冷却水作为冷源。利用LNG冷能发电过程是：将LNG通过冷凝器把冷能转化到某一冷媒上，利用LNG与环境之间的温差，推动冷媒进行蒸汽动力循环，从而对外做功。根据
2.空气分离
通常空气分离系统要使空气分离，首要的条件是在空气分离系统中造成低温，使空气液化以保证精馏工况的正常进行。传统方式生产1m?的液化空气大约需要2721kJ的冷能。而利用回收的LNG冷能和两级压缩式制冷机冷却空气制取液氧、液氮，制冷机很容易实现小型化，电能消耗可减少30%～50%，水消耗可减少到约30%，这样就会大大降低液氧、液氮的生产成本，具有可观的经济效益。
3.冷库的冷能供给
LNG基地和大型的冷库基本都设在港口附近，所以回收LNG冷能供给冷库是很方便的冷能利用方式。一般冷库需要维持在-50到-65℃，而LNG的温度为-162℃，采用LNG作为冷库的冷源，将载冷剂（R410A、R23、酒精、氨、丙烷等）冷却到一定温度，冷却后的载冷剂经管道进入冷冻、冷藏库，通过冷却盘管释放冷能实现对物品的冷冻冷藏。另外，还可对LNG的冷能进行“温度对口，逐级利用”，即从低温到高温，用不同的冷媒进行热交换后分别送入低温冻结库或低温冻结装置（-60℃）、冷冻库（-35℃）、冷藏库（0℃以下）以及果蔬预冷库（0～10℃），这样其冷能的利用效率大大提高，整个成本较之机械制冷会下降37.5%。
三、结语
综上所述，总之，我国推进发展LNG接收终端及冷能利用，既要学习和借鉴国外经验，也应结合国情，有所发展和创新，实现能源利用的高效及良性循环。
参考文献：
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