海工况液化天然气（LNG）中间介质气化器（IFV）的研究开发.pdf

化 工 进 展 2 0 1 5年第 3 4卷增刊 1 CHE MI C AL I ND US TR Y A ND E NG I NE E R I NG P R OG RE S S ．9 9． 海工况液化天然气 L NG中间介质气化器 I F V的研究开发 刘丰 ，李晖 ，张贤福 ，田朝 阳 ，王东 宝 ，高原原 中圣科技 江苏有限公司，江苏省 中圣工业节能技术研究院，江苏 南京 2 1 1 1 l 2 ； 上海利策科技有限公司， 上海 2 0 0 2 3 3 摘要 气化 器是 L NG接 收站关键 设备之一 ，而 中间介质 气化 器又是很 多接收站 的首选 ，本 文从 结构 、传热 、选 材、强度计算及制造等方面对国内设计制造的首台船用海工况中间介质气化器进行了介绍。 关键词 L N G 海工况；中间介质 气化 器；结构；传 热 ；应力分析 De v e l o pme n t a nd m a nu f a c t u r e o f LNG i n t e r me di a t e flu i d v a p o r i z e r u s e d i n s e a wa t e r c o n d i t i o n LJ U F e n g ，LI Hu i ，Z HANG Xi a n f u ，TI AN C h a o y a n g ，WANG Do n g b a o ，G AO Y u a n y u a n S u n p o w e r Gr o u p ， J i a n gs u P rov i n c e S u n p o w e r T e c h n o l o g y R e s e a r c h i n s t i t u t e f o r E n e r g y S a vi n g ， Na n j i n g 2 1 1 1 1 2 ，J i a n g s u ； S h a n gh a i Ri c h t e c h E n g i n e e r i n g C o ． Lt d ． ，S h angh a i 2 0 0 2 3 3 Ab s t r a c t Va p o r i z e r i s o n e o f t h e i mp o r t a n t e q u i p me n t o f LNG Re c e i v i n g S t a t i o n ， t h e i n t e r me d i a t e f l u i d v a p o r i z e r i s t h e f i r s t c h o i c e f o r ma n y s t a t i o n s ，t h e i n t e r me d i a t e f l u i d v a p o r i z e r u s e d i n s e a wa t e r c o n d i t i o n wa s i n t r o d u c e d i n t h i s a r t i c l e ，t h i s v a p o r i z e r wa s t h e f i r s t o n e wh i c h wa s d e s i g n e d a n d f a b r i c a t e d a t h o me ，t h e s t r u c t u r e ，h e a t t r a n s f e r ，ma t e r i a l s e l e c t i o n，s t r e n g t h c a l c u l a t i o n a n d ma n u f a c t u r e o f t h i s v a p o r i z e r we r e d e s c r i b e d ． Ke y wo r d s LNG s e a c o n d i t i o n； i n t e r me d i a t e f l u i d v a p o r i z e r ； s t r u c t u r e ； h e a t t r a n s f e r ； s t r e s s a n a l y s i s 随着国内外液化天然气 L N G产业 的快速发 展 ，世界各 国都 在 大力 发展 L NG接 收站 建设口 J 。 2 0 1 3 年，我国天然气表观消费量为 1 6 7 6 亿立方米， 国家发改委表示 ，到 2 0 2 0年中国天然气供应能力要 达到 4 0 0 0 亿立方米，力争达到 4 2 0 0 亿立方米l 2 ] 。气 化器是 L N G接收站的关键设备之一 ，目前全球 L NG 接收站主要采用三种类型的气化器开架式气化器 o p e n r a c k v a p o r i z e r ，简称 O R V ；浸没燃烧式气化器 s u b me r g e d c o mb u s t i o n v a p o ri z e r ，简称 S C V ；中间 介质气化器 i n t e r me d i a t e fl u i d v a por i zer ，简称 I F V 。 由于 O I W 占地面积大、对海水 清洁度要 求高，而 S C V运行成本较高，因此 口 W 成为很多接收站的首先 形式，对于东海、黄海周边含沙量较大海域的接收站 更是如此_ 3 ] 。中间介质气化器技术 3 O多年前首先由 大阪天然气公司提出，近年来该技术发展迅猛，由于 其占地面积小，对海水水质要求不高等优点，该型气 化器广泛用于陆上 L N G气化终端和海上浮式气化平 台。目前该气化器主要由日本神户制钢所的机械工程 公司、13 本住友精密工业株式会社和德国林德公司供 货 ，国内江苏中圣完全掌握了三种形式气化器的设计 与制造，并在中石化、中海油企业得到应用。江苏中 圣与上海利策公司合作研制了一台海上浮式平台用 口 w ，即海工况 口 ，是 国内首台自主设计制造的海 工况中间介质气化器，本文较详细地介绍了海工况气 化器的结构、传热 、选材 、强度计算及制造等技术。 1 海工况中间介质气化器结构设计 一 台常用 的陆用中间介质气化器 由三个管束式 换热器组成 ，即为中间介质气化器 E 1 ，L NG气化 第一作者及联系人 刘 丰 1 9 6 3 一 ，研 究员 ，从事 高效传热节 能 技术研究工作 。E - ma i l l i u f e n g s u n p o we r ． c o rn． c n 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 增刊 1 刘丰等海工况液化天然气 L NG中间介质气化器 I F V的研究开发 ．1 0 3． 2 通过对三种 OR V、S C V、I F V类型 的气 化器分析 比较 ，选用 I F V做为海工况 船用气化器 是合理 的，安装方便 、运行经济安全。 3 国内将会 有很多 L NG 接收站项 目建设 ， 研发的国产气化器将会为企业节省大量投资 ，同时 会得到广泛应用 ，为国家节约大量外汇 。 参考文献 [ 1 ] 廖志明，杜晓春，陈刚，等 ． L N G的研究和应用[ J ] ． 天然气 与石油 ，2 0 0 5 ，2 3 3 2 8 3 1 ． [ 2 ] 陈银泉 ，唐振宇 ，张晓锋 ．关于推动我 国 L N G产业发展的思 考E J ] ．中国海上油气，2 o 1 5 ，2 7 1 1 2 5 1 3 o ． 裘栋 ． L N G项 目气化器 的选型 [ J ] ．化工设计，2 O l l ，2 1 4 1 9 2 2 ． 陈永东 ，陈学东 ．我国大型换热器 的技 术进展 E J ] ．机 械工程 学报 ，2 o 1 3 ，4 9 1 O 1 3 4 1 4 3 ． 刘丰 ，郭宏新等 ． 钛 内波外 螺纹管氧化 冷凝器 的研 制及其 在 P T A装置 的应用 [ C] ／ ／ 全 国第 四届 换热 器学 术会议 论文 集 ， 2 0 1 1， 1 0 1 1 1 5 ． 宋坤 ，衣鹏 ． L NG中间介质气化器换热分析 [ J ] ．化学工程 与 设备 ，2 0 1 2 ，1 0 7 5 7 7 ． 田朝阳 ，刘 丰 ． 刘世平 ．如何用 HT R1 进行特 型管换热器 传 热计算E J ] ．化学工程与设 备，2 0 1 2 ，3 8 7 9 0 ． 陈永东 ．大型 L NG汽化器的选材和结构研 究 E J ] ．压力容 器， 2 0 0 7，2 4 1 0 4 0 4 7 ． 裘栋 ． I F V气化 器的 胀接工 艺及 控制 E J ] ．化工设 计 ，2 0 1 2 ， 2 2 6 1 4 1 6 ． ] ] ] ] ] ] ] 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m