本發(fā)明涉及l(fā)ng氣化站節(jié)能運(yùn)行，具體為一種lng站利用溫海水虹吸混合的節(jié)能降碳運(yùn)行方法。
背景技術(shù)：
1、在“雙碳”目標(biāo)實(shí)施背景下，節(jié)能提效、資源循環(huán)利用成為能源行業(yè)發(fā)展的核心方向，天然氣作為清潔高效的化石能源，其供應(yīng)保障與氣化環(huán)節(jié)的低碳運(yùn)行對(duì)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)具有重要意義。沿海lng站普遍建設(shè)在海邊碼頭，主要采用開(kāi)架式氣化器（orv）、中間介質(zhì)式氣化器（ifv）和浸沒(méi)燃燒式氣化器（scv）對(duì)lng進(jìn)行氣化外輸；其中orv和ifv以海水為熱源，scv以天然氣燃燒為熱源，而scv運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二氧化碳排放，增加碳足跡。
2、以曹妃甸工業(yè)區(qū)某lng接收站為例，其lng儲(chǔ)存能力達(dá)400萬(wàn)立方米，氣化外輸能力為1.05億方/天，該地區(qū)冬季寒冷導(dǎo)致海水結(jié)冰，orv和ifv無(wú)法正常使用，需依靠scv完成lng氣化，不僅消耗大量天然氣，還產(chǎn)生顯著的碳排放。同時(shí)，lng站周邊企業(yè)會(huì)排出大量含余熱的溫海水廢水，這類溫海水兼具熱能和流向大海的勢(shì)能，若直接排放會(huì)造成熱能浪費(fèi)，而目前尚無(wú)將該溫海水余熱與lng氣化工藝結(jié)合，同時(shí)滿足環(huán)保排放、氣化器運(yùn)行要求的成熟方法。
3、此外，orv運(yùn)行對(duì)海水流量存在最低成膜流量要求，而環(huán)保法規(guī)對(duì)企業(yè)廢水排入大海的溫度有明確限制：夏季廢水溫度不得高于當(dāng)?shù)睾Ｋ?℃，冬季不得高于12℃，且冬夏均不得低于5℃。如何充分利用溫海水的熱能和勢(shì)能，同時(shí)滿足orv設(shè)備運(yùn)行要求和環(huán)保排放要求，實(shí)現(xiàn)lng站氣化環(huán)節(jié)的節(jié)能降碳，成為沿海lng站亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有沿海lng站冬季依賴scv氣化器導(dǎo)致碳排放高、周邊企業(yè)溫海水余熱浪費(fèi)，且無(wú)法同時(shí)滿足orv運(yùn)行和環(huán)保排放要求的問(wèn)題，提供一種lng站利用溫海水虹吸混合的節(jié)能降碳運(yùn)行方法，實(shí)現(xiàn)溫海水余熱與勢(shì)能的雙重利用，降低泵站電耗，減少scv運(yùn)行概率，兼顧節(jié)能與降碳效益。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
3、一種lng站利用溫海水虹吸混合的節(jié)能降碳運(yùn)行方法，溫海水從明渠流入溫海水泵站前池，溫海水從溫海水泵站前池流出后分為虹吸管路和溫海水水泵加壓管路，虹吸管路設(shè)電動(dòng)閥，溫海水水泵加壓管路依次設(shè)閥門(mén)、水泵、止回閥和電動(dòng)閥，兩路管路匯合至總管，溫海水經(jīng)總管上的排氣彎頭流入海水泵站前池，排氣彎頭的排氣管連接抽真空系統(tǒng)，海水泵站前池與大海海水連通，海水和溫海水在海水泵站前池混合后，由海水泵加壓送入orv對(duì)lng進(jìn)行氣化，包括以下流量控制與運(yùn)行調(diào)節(jié)步驟：
4、s1、利用虹吸效應(yīng)流過(guò)總管的溫海水最大流量q1hm由以下公式確定：，
5、其中，a為常數(shù)，l1為明渠中溫海水液位高于海平面的高度（m），當(dāng)總管由兩條內(nèi)徑2.4m、長(zhǎng)度10.4km、管道材料為q355的鋼管并聯(lián)組成時(shí)，a=0.057812；
6、s2、當(dāng)流出orv的ng溫度與流入orv的lng溫度之差為167℃時(shí)，orv需要的溫海水流量qsw由以下公式確定：
7、，
8、其中，qlng為流經(jīng)orv的lng流量（m3/h），δtsw為溫海水高于海水的溫度（℃）；
9、s3、若流過(guò)orv的溫海水流量小于orv最低成膜流量qsw-min，則取qsw=qsw-min；
10、s4、夏季，當(dāng)qsw=qsw-min且流出orv的溫海水溫度高于海水溫度9℃時(shí)，減少溫海水流量并增加同等流量的海水流量以補(bǔ)足orv最低成膜流量，減少的溫海水流量δqsw由以下公式確定：；
11、s5、冬季，當(dāng)qsw=qsw-min且流出orv的溫海水溫度高于海水溫度12℃時(shí)，減少溫海水流量并增加同等流量的海水流量以補(bǔ)足orv最低成膜流量，減少的溫海水流量δqsw由以下公式確定：；
12、s6、當(dāng)orv需要的溫海水流量qsw大于虹吸最大流量q1hm時(shí)，關(guān)閉虹吸管路電動(dòng)閥，打開(kāi)溫海水水泵加壓管路的閥門(mén)與電動(dòng)閥，啟動(dòng)溫海水水泵，通過(guò)加壓管路輸送高于q1hm的溫海水流量。
13、優(yōu)選地，形成虹吸效應(yīng)前，啟動(dòng)抽真空系統(tǒng)將總管內(nèi)的空氣全部抽出，保證溫海水可通過(guò)虹吸管路自流進(jìn)入海水泵站前池。
14、優(yōu)選地，所述總管的埋深不低于海平面，且總管采用兩條管路并聯(lián)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)管路維修時(shí)溫海水的不間斷輸送。
15、優(yōu)選地，溫海水為周邊企業(yè)排出的含余熱廢水，溫海水排入大海的溫度需滿足：夏季、冬季均不低于當(dāng)?shù)睾Ｋ疁囟?℃，夏季不高于當(dāng)?shù)睾Ｋ疁囟?℃，冬季不高于當(dāng)?shù)睾Ｋ疁囟?2℃。
16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
17、1.實(shí)現(xiàn)余熱與勢(shì)能雙重利用：將周邊企業(yè)的溫海水廢水變廢為寶，充分利用其熱能為lng氣化提供熱源，同時(shí)利用溫海水的勢(shì)能通過(guò)虹吸效應(yīng)實(shí)現(xiàn)自流輸送，大幅降低溫海水泵站的水泵電耗，節(jié)能效果顯著。
18、2.顯著降低碳排放：溫海水的余熱可滿足lng氣化的大部分熱量需求，減少甚至完全替代scv氣化器的運(yùn)行，避免了天然氣燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放，實(shí)現(xiàn)lng站氣化環(huán)節(jié)的降碳目標(biāo)。
19、3.精準(zhǔn)滿足設(shè)備與環(huán)保要求：通過(guò)多組計(jì)算公式實(shí)現(xiàn)溫海水流量的精準(zhǔn)控制，結(jié)合季節(jié)差異調(diào)整溫海水與海水的混合比例，既保障orv最低成膜流量以維持設(shè)備正常運(yùn)行，又嚴(yán)格滿足溫海水排放的環(huán)保溫度要求。
20、4.保障系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行：總管采用雙管路并聯(lián)設(shè)置，且設(shè)置虹吸管路與水泵加壓管路的切換模式，實(shí)現(xiàn)管路維修、流量需求變化時(shí)溫海水的不間斷輸送，提升lng站氣化系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。
21、5.技術(shù)成熟易推廣：本發(fā)明所采用的虹吸原理、管路輸送、流量控制等技術(shù)措施均為行業(yè)內(nèi)成熟技術(shù)，無(wú)需復(fù)雜的設(shè)備改造，建設(shè)與運(yùn)行成本低，適合各類沿海lng站推廣應(yīng)用。
1.一種lng站利用溫海水虹吸混合的節(jié)能降碳運(yùn)行方法，溫海水從明渠流入溫海水泵站前池，溫海水從溫海水泵站前池流出后分為虹吸管路和溫海水水泵加壓管路，虹吸管路設(shè)電動(dòng)閥，溫海水水泵加壓管路依次設(shè)閥門(mén)、水泵、止回閥和電動(dòng)閥，兩路管路匯合至總管，溫海水經(jīng)總管上的排氣彎頭流入海水泵站前池，排氣彎頭的排氣管連接抽真空系統(tǒng)，海水泵站前池與大海海水連通，海水和溫海水在海水泵站前池混合后，由海水泵加壓送入orv對(duì)lng進(jìn)行氣化，其特征在于，包括以下流量控制與運(yùn)行調(diào)節(jié)步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的lng站利用溫海水虹吸混合的節(jié)能降碳運(yùn)行方法，其特征在于，形成虹吸效應(yīng)前，啟動(dòng)抽真空系統(tǒng)將總管內(nèi)的空氣全部抽出，保證溫海水可通過(guò)虹吸管路自流進(jìn)入海水泵站前池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的lng站利用溫海水虹吸混合的節(jié)能降碳運(yùn)行方法，其特征在于，所述總管的埋深不低于海平面，且總管采用兩條管路并聯(lián)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)管路維修時(shí)溫海水的不間斷輸送。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的lng站利用溫海水虹吸混合的節(jié)能降碳運(yùn)行方法，其特征在于，溫海水為周邊企業(yè)排出的含余熱廢水，溫海水排入大海的溫度需滿足：夏季、冬季均不低于當(dāng)?shù)睾Ｋ疁囟?℃，夏季不高于當(dāng)?shù)睾Ｋ疁囟?℃，冬季不高于當(dāng)?shù)睾Ｋ疁囟?2℃。