ADDIN CNKISM.UserStyle开架式气化器结构原理分析及应用

　　孙启迪

　　（兰州理工大学石油化工学院，甘肃 兰州 ）

　　摘要：开架式气化器在国内沿海地区应用日渐广泛，但国内，在国内LNG市场仍存在着较大的发展空间。ORV利用海水作为热源，具有能耗低、零污染的特点。本文从ORV的结构及工作原理入手，分析了换热管结构及传热过程、工艺流程和LNG气化量的影响因素，并将ORV与国内常用的空温式气化器、浸没燃烧式气化器和管壳式气化器从特点、使用热媒和应用前景等方面进行对比，更加明确地阐述了ORV的特点和应用前景的。*后，对LNG开架式气化器的国产化进行简单分析及前景展望。

　　关键字：开架式气化器；结构及工作原理；换热管；优点；应用

　　Abstract：

　　Keywords：Open rack vaporizer；Structure and principle；Heat exchange tube；Advantage；Application

　　1引言

　　天然气由于其热值高、燃尽性好、燃烧产物对环境污染小的特点，被认为是清洁环保的能源之一ADDIN CNKISM.Ref.{86CF1F771F1B4cdfB90C02AB33DA1BBC}[1] ，越来越受到人们的青睐。目前，LNG的消费量正在以每年高于10％的速率增长ADDIN CNKISM.Ref.{10D51E5EF24F4879A3C66FF7EFC6F016}[2]，也是**增长*迅猛的能源之一。液化天然气由天然气经压缩、冷却至其沸点-162℃后变成液体，液化后，天然气体积将缩小600倍，对于天然气的储存和运输有相当可观的经济价值ADDIN CNKISM.Ref.{6DF026Ca2b939BB5A76EBE0ED3}[3]。但实际应用中需要将其气化后投入使用。1m3LNG大约可气化为620m3的天然气ADDIN CNKISM.Ref.{DFBB}[4]。

　　在实际应用中，不管是民用燃气还是工业用气，LNG总是要气化并恢复到常温才能使用ADDIN CNKISM.Ref.{94C82FD22CCBFEAC032B6CB1023}[5]。气化器就是专门用于LNG气化的换热设备，是保证接收站生产的关键设备，并且在很大程度上决定了接收站经济成本的高低ADDIN CNKISM.Ref.{EECDDA74b6a92BC2B3E9DA19D15}[6]。低温的LNG要转变成常温的NG气体，必须有相应的热量使其气化。热量可以从环境空气和水中获得，也可以通过燃料燃烧或蒸汽来加热LNG。工程实际中*常用的气化器类型有空温式气化器、浸没燃烧式气化器或热水浴式气化器，但由于其体型小、气化量低等缺点难以满足大规模生产和对LNG日益增长的需求，使用气化量大且经济效益高的气化器成为LNG产业的一大趋势。大型LNG接收站所选用的基本都为开架式气化器，这类气化器经济效益明显且有很高的利用价值。自2005年我国**个LNG接收终端在深圳大鹏湾投产后ADDIN CNKISM.Ref.{E73F7E938C5542aaAFAAA25A40}[7]，开架式气化器逐渐在沿海城市（如福建、上海、江苏、大连等）陆续兴建ADDIN CNKISM.Ref.{50AB1E7A126CF7BBC2C}[8]，广泛应用。

　　2开架式气化器结构及工作原理

　　开架式气化器（Open Rack Vaporizer，简称ORV）是由英格兰Marston Excelsior开发的，以海水作为热源来使液态天然气气化，用于基本负荷型的大型气化装置。

　　2.1 开架式气化器结构

　　开架式气化器的基本结构如图1所示，基本结构包含：水泥基础、挡风屏、铝合金悬挂结构、单双侧流水槽、多通道进出口、海水分配器、海水分布槽、平板型换热管等。其中，*外部的水泥基础和挡风屏作为保护；铝合金悬挂结构位于顶部，用于整个气化器的固定安装；顶部的海水分配器和分布槽分别起将海水分配到每个管道和使沿着换热管外部自上而下流动的海水均匀分布成薄膜的作用ADDIN CNKISM.Ref.{DCF07CAA38E4}[9]，海水分布槽*重要的功能是实现海水的均匀性、连续性流动；LNG集液管与NG集气管，顾名思义即LNG进口和NG出口；平板型换热管为*重要的组成部分，是气化器结构的核心，保证气化器正常运行的关键。

　　平板型换热管，其基本组成单元为换热管，一块板束由平行排布的约80根连接上下总管的换热管组成，换热管两端与集气管或集液管焊接，5-6块板束组合在一起形成一个模块。组成管束的翅片管为星型翅片管，管内安装了传热加速器（如扰