驗證LNG低溫儲罐的絕熱性能

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。

　　隨著中國經濟的快速增長，國家對能源結構的調整和對環境保護的要求日益提高，天然氣作為(wei) 清潔的能源燃料得到了快速的發展。液化天然氣(Liquefied Natural Gas，簡稱LNG)是經淨化和液化處理形成的液態天然氣，主要成分為(wei) 甲烷，常壓下LNG的體(ti) 積約為(wei) 標準狀況下氣態體(ti) 積的1/600，溫度在-162.5℃左右，LNG生產(chan) 廠通常將產(chan) 品儲(chu) 存在LNG低溫儲(chu) 罐中。儲(chu) 罐常為(wei) 微正壓低溫狀態，罐壁部有絕熱保溫材料覆蓋，以減少外界環境與(yu) 之熱量傳(chuan) 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。液氮罐

　　LNG低溫儲(chu) 罐的絕熱保冷性能會(hui) 直接影響能耗。對於(yu) 低溫儲(chu) 罐，熱量會(hui) 通過傳(chuan) 導、對流、輻射等方式傳(chuan) 入儲(chu) 罐內(nei) 部，從(cong) 而導致部分的LNG氣化成氣體(ti) (Boil of Gas，簡稱：BOG)。對於(yu) 大型LNG低溫儲(chu) 罐，國際上通常要求以滿罐為(wei) 基準的每天罐內(nei) LNG氣化率(見表1)

 

 

　　以地上型的全包容混凝土頂9%鎳鋼LNG儲(chu) 罐為(wei) 例，進行LNG低溫儲(chu) 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(chu) 罐主要有三個(ge) 途徑：儲(chu) 罐頂部、側(ce) 麵和底部。

　　(1)低溫出罐底部主要是通過傳(chuan) 導的方式進行熱傳(chuan) 遞。我廠LNG低溫儲(chu) 罐底部采用剛性泡沫玻璃作為(wei) 絕熱材料，其耐壓強度足夠承受液體(ti) 和罐壁的重量;內(nei) 罐壁下是一層珍珠岩混凝土支撐圈，用以支撐整個(ge) 內(nei) 罐壁的重量;此外，底部還使用瀝青抹麵層、防潮鋁箔等材料。整個(ge) 儲(chu) 罐置於(yu) 混凝土基礎之上，為(wei) 了防止混凝土在低溫下發生形變，在基礎內(nei) 設電伴熱係統，使基礎的溫度不低於(yu) 3℃。所以驗證計算時同樣考慮了這些材料對底部傳(chuan) 熱的影響。

　　(2)儲(chu) 罐頂部采用混凝土頂，內(nei) 建的絕熱材料主要是玻璃纖維氈。對於(yu) 頂部的傳(chuan) 熱，驗證計算時考慮了太陽輻射的影響。液氮罐

　　(3)儲(chu) 罐側(ce) 麵的絕熱材料主要采用膨脹的珍珠岩粉末，並且在內(nei) 罐壁外側(ce) 安裝纖維氈，用來防止珍珠岩與(yu) 內(nei) 罐壁直接產(chan) 生摩擦而損壞內(nei) 罐壁。此外，由於(yu) 側(ce) 麵長期暴露在環境中，所以驗證計算時同樣考慮到了太陽輻射的影響。