LNG气化器简介

LNG气化器简介

--分类及工作原理·2020年2月

LNG气化器简介

目录

一、摘要

二、LNG气化器的分类及工作原理

三、LNG气化器的选型和现场运用

四、总结

2020/4/15

一、摘要？

LNG气化器是种专门用于液化天然气气化的换热器，主要应用于沿海大型LNG接收站、LNG液化工厂、LNG气化站、LNG 加液站等，是实现气化功能的关键设备。本文主要介绍各种LNG气化器的分类、结构、工作原理、特点及使用环境等，并对不同类型的LNG气化器进行分析比较，为实际工程的需要提供借鉴；

同时着重介绍空温式气化器。

二、LNG气化器的分类

LNG气化器可以分为基本负荷型和应急调峰型。基本负荷型使用频率高、气化量大，选型时主要考虑的是设备的运行成本。

应急调峰型是为了补充用气高峰时供气量的不足或应急需要，其工作特点是使用率低、工作时间是随机性的，具有紧急启动的功能，选型时要求设备投资小，而对运行费用则不太苛求。

根据LNG气化的热媒不同来进行分类

常见的LNG气化热媒有空气、河水或海水、天然气燃烧、电加热、工厂废热等。美国标准NFPA 59A将LNG气化器分为加热气化器、环境气化器和工艺气化器3类。

根据气化量不同来对LNG气化器进行分类，

气化量小于50t/h的是小型LNG气化器，一般用于气化量较小的场合，如各种小型的LNG卫星接收站、气化站；而我国沿海都是大型的LNG接收站，必须采用气化量大的LNG气化器。序号名称备注1 开架式气化器（ORV）大型2

浸没燃烧式气化器

（SCV）

大型

3 管壳式气化器（STV）大型

4 中间流体式气化器（IFV）大型

5 空温式气化器小型

6 强制通风式气化器小型

7 热风加热式气化器小型8

真空蒸汽式气化器

（VSV）

小型

9 中间媒介空温式气化器小型

10 热水浴式气化器小型

根据使用的频率根据结构不同进行分类：

二、LNG气化器的分类1开架式气化器（ORV）

开架式气化器是一种水加热型气化器，以海水为

热源，其气化量最大可达180t/h，在0~100%的负

荷范围内运行，同时根据需求的变化遥控调整气

化量。特点是投资较大，运行费用较低，操作和

维护容易，比较适用于基本负荷型LNG接收站。

以海水热源，对海水质量要求高，同时在外表面

应做好涂层保护等防腐措施。

开架式气化器的基本单元是铝合金传热管，传热

管内部有星形断面、外部有翅片，同时管内有螺

旋杆，以增加LNG传热；若干传热管按板状排列

后两端与集气管或集液管焊接形成管板，再由若

干管板组成气化器。

工作原理是LNG 在管内向上流动，由气化器顶部喷淋装置喷淋的海水在管板外表面

自上而下流动，将管内LNG 气化。

开架式气化器运行时在板型管束的下部尤其是集液管外表面会结冰，影响气化器的传热性能，OsakaGas 和Kobel Steel 联合研发采用了局部双层结构的传热管，有效改善了结冰的状况，被称为SuperORV 。

管束板内部管束板外观

海水积水曹

浸没燃烧式气化器属燃料加热型气化器，它以燃料燃烧产生的烟气为热源，由于烟气与水直接接触，加热水的同时激烈地搅动水，热水再与管内LNG进行热交换，大大提高了传热效率。

浸没燃烧式气化器的热效率在98%左右，可快速启动，能对负荷的突然变化作出反应，适用于紧急情况或者调峰用气。

特点是整体投资和安装费用很低，占地面积小，操作灵活；但是操作费用很高。

浸没燃烧式气化器的结构是换热管束浸泡在池水中，下部与LNG总管焊接，上部与NG 总管焊接，LNG下进上出。工作时燃料气体和空气按比例混合均匀后进入燃烧器内充分燃烧，产生的高温烟气经分配管上的小孔喷射到池水中，烟气进入池水形成大量气泡，迅速上升加热并剧烈搅动池水，有效地加热管束中的LNG使之气化。

充分利用天然气燃烧产生的高温烟气为热源，烟气直接加热水，热水加热浸没池中的LNG盘管，需要消耗燃料，传热效率极高、设备占地小、自动化程度高、气化量不受气候影响。气化负荷可从10~100%之间任意调节。

中间介质顾名思义除了一种介质气化外还有另外一种中间介质介入。中间介质可以是丙烷或醇（甲醇或乙二醇）水溶液，加热介质可为海水、热水、空气等，可以改善结冰带来的影响。

（1）管壳式气化器（STV）

采用管壳式换热器作为气化器，水或甲醇（或乙二醇）水溶液作为中间热媒气化LNG，初始热源可以用热水、海水或空气。先用初始热源将中间热媒加热，再用已被加热的中间热媒通过管壳式气化器去气化LNG。中间热媒需用循环泵强制循环，因此耗能较高。

（2）中间流体式气化器（IFV）

工作原理是以海水或近邻工厂的热水作为热源，并用此热源去加热中间介质（丙烷）并使其气化，再用丙烷蒸气去气化LNG。

该气化器由三部分组成：①海水（或其他热源流体）和丙烷进行换热；②丙烷和LNG进行换热；③天然气过热，即用海水对LNG气化后的NG加热。

工作原理上图所示，这种气化器解决了海水（或其他热源流体）的冰点问题，在海上浮动储存FSRU与气化、循环加热、冷能发电等得到广泛的应用。

二、LNG气化器的分类4缠绕管式气化器缠绕管式气化器工作原理是加热介质走

壳程，LNG走管程，管程为螺旋缠绕式

换热器结构；从底部管箱进入的LNG，

在管程内受热气化后从顶部排出，循环

水在壳程加热管程内天然气，结构如右

图所示。气化器能力主要由壳程介质的

温度和流量决定，主要特点是在相同的

体积内拥有较大的换热面积，同时可实

现多股流体一起换热。