摘 要:LNG低溫儲罐的保冷性能直接影響到BOG壓縮機的能耗,本文通過探討LNG低溫儲罐的絕熱性能,,詳細分析影響LNG低溫儲罐自然漏熱的各種因素,,來驗證LNG低溫儲罐的絕熱性能。
隨著中國經(jīng)濟的快速增長,,國家對能源結構的調整和對環(huán)境保護的要求日益提高,,天然氣作為清潔的能源燃料得到了快速的發(fā)展。液化天然氣(Liquefied Natural Gas,,簡稱LNG)是經(jīng)凈化和液化處理形成的液態(tài)天然氣,,主要成分為甲烷,常壓下LNG的體積約為標準狀況下氣態(tài)體積的1/600,,溫度在-162.5℃左右,,LNG生產廠通常將產品儲存在LNG低溫儲罐中。儲罐常為微正壓低溫狀態(tài),,罐壁部有絕熱保溫材料覆蓋,,以減少外界環(huán)境與之熱量傳遞造成LNG氣化,因此在設計和建造時必須考慮絕熱保冷性能,。
自增壓液氮罐
LNG低溫儲罐的絕熱保冷性能會直接影響能耗,。對于低溫儲罐,熱量會通過傳導,、對流,、輻射等方式傳入儲罐內部,從而導致部分的LNG氣化成氣體(Boil of Gas,,簡稱:BOG),。對于大型LNG低溫儲罐,國際上通常要求以滿罐為基準的每天罐內LNG氣化率(見表1)
以地上型的全包容混凝土頂9%鎳鋼LNG儲罐為例,,進行LNG低溫儲罐的絕熱性能驗證,。
低溫絕熱罐絕熱設計
外界熱量漏入LNG低溫儲罐主要有三個途徑:儲罐頂部、側面和底部,。
(1)低溫出罐底部主要是通過傳導的方式進行熱傳遞,。我廠LNG低溫儲罐底部采用剛性泡沫玻璃作為絕熱材料,,其耐壓強度足夠承受液體和罐壁的重量;內罐壁下是一層珍珠巖混凝土支撐圈,用以支撐整個內罐壁的重量;此外,,底部還使用瀝青抹面層,、防潮鋁箔等材料。整個儲罐置于混凝土基礎之上,,為了防止混凝土在低溫下發(fā)生形變,,在基礎內設電伴熱系統(tǒng),使基礎的溫度不低于3℃,。所以驗證計算時同樣考慮了這些材料對底部傳熱的影響,。
(2)儲罐頂部采用混凝土頂,內建的絕熱材料主要是玻璃纖維氈,。對于頂部的傳熱,,驗證計算時考慮了太陽輻射的影響。
自增壓液氮罐
(3)儲罐側面的絕熱材料主要采用膨脹的珍珠巖粉末,,并且在內罐壁外側安裝纖維氈,,用來防止珍珠巖與內罐壁直接產生摩擦而損壞內罐壁。此外,,由于側面長期暴露在環(huán)境中,,所以驗證計算時同樣考慮到了太陽輻射的影響。