隨著國(guó)內(nèi)氣市場(chǎng)的不斷擴(kuò)張，國(guó)內(nèi)氣需求量越來(lái)越大，LNG以其600：1的高壓縮比特性在氣市場(chǎng)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。LNG接收站，作為L(zhǎng)NG的接收終端，其運(yùn)行平穩(wěn)與否，直接關(guān)系著能源戰(zhàn)略能否順利開(kāi)展。

LNG接收站的主要作用為接受、儲(chǔ)存船運(yùn)LNG，并通過(guò)氣化或槽車外輸?shù)韧緩綄NG外輸，滿足下游用戶需求。接受站內(nèi)主要工藝系統(tǒng)包括卸船系統(tǒng)、儲(chǔ)罐系統(tǒng)、高低壓輸出系統(tǒng)、氣化系統(tǒng)以及槽車系統(tǒng)。各系統(tǒng)在接收站日常運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的BOG(閃蒸氣)。正常工況下，接收站產(chǎn)生的BOG會(huì)由BOG壓縮機(jī)加壓后通過(guò)再冷凝器冷凝為L(zhǎng)NG或直接通過(guò)高壓壓縮機(jī)加壓至外輸壓力后直接外輸進(jìn)入外輸管網(wǎng)。但當(dāng)接收站遇到如火災(zāi)、長(zhǎng)時(shí)間斷電、臺(tái)風(fēng)等突發(fā)情況或其他重大災(zāi)害導(dǎo)致BOG處理系統(tǒng)失去處理能力時(shí)，為了接收站的，火炬系統(tǒng)作為緊急處理方式，能夠緊急處理多余BOG，接收站的。筆者以LNG接收站為例，利用實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)，借鑒計(jì)算方法，對(duì)接收站火炬系統(tǒng)的處理能力進(jìn)行分析和計(jì)算。

1.正常工況下BOG產(chǎn)生途徑

1.1儲(chǔ)罐系統(tǒng)產(chǎn)生BOG

儲(chǔ)罐系統(tǒng)作為接收站接收儲(chǔ)存LNG的容器，在日常儲(chǔ)存LNG過(guò)程中，由于管壁吸熱、設(shè)備運(yùn)行等因素，會(huì)在儲(chǔ)存過(guò)程中產(chǎn)生大量的BOG，儲(chǔ)罐系統(tǒng)與BOG總管相通，正常工況下儲(chǔ)罐系統(tǒng)壓力會(huì)維持在17一25kPa左右。

1.2管道內(nèi)產(chǎn)生BOG

在接收站運(yùn)行過(guò)程中，各LNG管道雖有保冷材料進(jìn)行保冷，但是仍不能隔熱，在與環(huán)境換熱過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量BOG，考慮卸船管線、低壓輸出管線、高壓外輸管線、裝車管線、碼頭保冷管線BOG及主要保冷管線產(chǎn)生情況。

1.1.3卸料過(guò)程中儲(chǔ)罐內(nèi)LNG閃蒸產(chǎn)生BOG及向船艙返氣BOG

在卸船過(guò)程中，LNG進(jìn)入儲(chǔ)罐，由于儲(chǔ)罐溫度與進(jìn)入的LNG溫度不同，會(huì)進(jìn)行相互換熱，正常情況下，卸料LNG溫度高于儲(chǔ)罐內(nèi)溫度，因此會(huì)釋放大量熱量，造成儲(chǔ)罐內(nèi)LNG吸熱閃蒸。同時(shí)，LNG船在將LNG輸送到站內(nèi)儲(chǔ)罐過(guò)程中，需要站內(nèi)補(bǔ)充BOG對(duì)LNG體積進(jìn)行置換。

1.2突發(fā)狀況下BOG產(chǎn)生途徑

1.2.1臺(tái)風(fēng)過(guò)境情況下儲(chǔ)罐BOG產(chǎn)生

當(dāng)臺(tái)風(fēng)過(guò)境時(shí)，接收站所在地區(qū)大氣壓力急劇下降，這將導(dǎo)致儲(chǔ)罐系統(tǒng)內(nèi)氣相空間表壓降低，正常工況下，一般會(huì)增加壓縮機(jī)負(fù)荷，降低升高，在此過(guò)程中，儲(chǔ)罐內(nèi)大量LNG閃蒸生成大量BOG。

1.2.2火災(zāi)情況下儲(chǔ)罐額外BOG產(chǎn)生

當(dāng)儲(chǔ)罐區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，儲(chǔ)罐外壁溫度升高會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)罐內(nèi)LNG閃蒸，產(chǎn)生BOG。

2火炬系統(tǒng)處理能力計(jì)算

火炬系統(tǒng)在接收站BOG處理系統(tǒng)癱瘓情況，會(huì)將接收站內(nèi)多余BOG放空燃燒，進(jìn)而接受站內(nèi)壓力穩(wěn)定。其處理能力按照上文分析情況進(jìn)行計(jì)算。

卸船流程主要是通過(guò)卸料臂將船上的LNG輸送到儲(chǔ)罐，船上的LNG進(jìn)入儲(chǔ)罐時(shí)，由于體積置換，儲(chǔ)罐會(huì)有大量的LNG進(jìn)入BOG管線；而且船上LNG進(jìn)入儲(chǔ)罐時(shí)與儲(chǔ)罐原有的LNG焓值不一樣，會(huì)發(fā)生閃蒸產(chǎn)生大量的BOG。船上由于卸料的原因，船艙壓力將會(huì)不斷降低，為了維持船艙壓力穩(wěn)定，需要對(duì)船艙進(jìn)行返氣來(lái)維持船艙壓力。

為了維持儲(chǔ)罐壓力穩(wěn)定，卸船時(shí)LNG的體積流量將壓縮儲(chǔ)罐氣相空間的氣體從而產(chǎn)生BOG，BOG產(chǎn)生量的大小與卸料速度和接收站的外輸量大小有關(guān)，置換出的BOG與儲(chǔ)罐氣相空間的氣體狀態(tài)一致。

卸料閃蒸主要是儲(chǔ)罐氣液界面處的LNG由于吸熱而處于氣液平衡狀態(tài)，船上的LNG進(jìn)入儲(chǔ)罐的過(guò)程中，通過(guò)與外界不斷的熱交換，LNG的溫度和壓力會(huì)不斷發(fā)生變化，進(jìn)入儲(chǔ)罐時(shí)與儲(chǔ)罐的LNG焓值不一樣，從而發(fā)生閃蒸。

卸料時(shí)船上的氣相空間壓力不斷降低，為維持船艙壓力穩(wěn)定，需對(duì)船艙進(jìn)行返氣。船艙的BOG主要包括兩部分：船艙本身的蒸發(fā)量和BOG的返氣量。為維持船艙壓力穩(wěn)定，主要是通過(guò)返氣使得船上氣體蒸發(fā)量和返氣量的體積流量與卸料量相等即可。

LNG接收站在日常運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的BOG，正常情況下通過(guò)再冷凝工藝或高壓壓縮外輸工藝，使接收站內(nèi)管道、儲(chǔ)罐等設(shè)備保持正常運(yùn)行壓力，當(dāng)發(fā)生突發(fā)情況時(shí)，火炬系統(tǒng)作為站內(nèi)壓力穩(wěn)定的一項(xiàng)重要措施，在接收站突發(fā)情況保持壓力穩(wěn)定的要求中起到至關(guān)重要的作用。經(jīng)過(guò)模擬計(jì)算可知，LNG接收站的火炬系統(tǒng)滿足處理突發(fā)情況的要求，能夠較好的接收站運(yùn)行要求。事實(shí)也證明，在突發(fā)情況來(lái)臨時(shí)，火炬系統(tǒng)的確能夠較好的穩(wěn)定儲(chǔ)罐系統(tǒng)壓力，接收站的。