目前我國天然氣事業(yè)進入了大發(fā)展的時期，隨著天然氣需求量的增加，液化天然氣(LNG)氣化站不僅為城市(特別是無管道天然氣或?qū)NG作為過渡氣源的城市)發(fā)展天然氣提供一種新的模式，而且可以在管道天然氣到來時作為一種有效的調(diào)峰手段。因此，在資源充足的前提下，發(fā)展LNG供氣是促進城市燃氣化的有效途徑之一。
查閱以往LNG氣化站的工藝設(shè)計資料，筆者發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)運行及在建的LNG氣化站中，一部分設(shè)置了BOG(Boil Off Gas，低溫儲罐內(nèi)自然蒸發(fā)的氣體)儲罐，其余的并沒有設(shè)置。本文通過分析BOG儲罐的設(shè)置方式及儲氣能力，探討B(tài)OG儲罐有無設(shè)置的必要性。
1國內(nèi)LNG氣化站中BOG儲罐的設(shè)置情況
劉新領(lǐng)在文獻[1～3]中討論了某燃氣公司的LNG氣化站的工藝流程，用到了BOG儲罐。鄭依秋在文獻[4]中分析了LNG儲罐的壓力控制原理，在氣化站的主要設(shè)施及造價分析中，為總儲量為200m3的LNG氣化站配備了2臺20 m3的BOG儲罐，為總儲量為400 m3的LNG氣化站配備了2臺50m3的BOG儲罐。
吳創(chuàng)明在文獻[5、6]中探討了LNG氣化站工藝流程設(shè)計中的關(guān)鍵問題，在其所舉例的LNG氣化站流程中，未顯示BOG儲罐的存在。文中對BOG儲罐的設(shè)置做了說明：對于調(diào)峰型LNG供氣站，為回收非調(diào)峰期槽車卸氣后的余氣和儲罐中的BOG，或為了使天然氣混氣站均勻混氣，常在BOG加熱器出口增設(shè)BOG儲罐，其容量按回收槽車的余氣量計算。
劉江、張昌偉在文獻[7]中討論了LNG氣化站的工藝流程，該流程中未設(shè)置BOG儲罐。在作者參與的某市LNG氣化站的工程設(shè)計中，也未采用BOG儲罐。
2 BOG儲罐的設(shè)置方式、作用及必要性
在LNG氣化站的工藝設(shè)計中，為了防止熱泄漏引起罐內(nèi)壓力升高，LNG儲罐采用釋放罐內(nèi)氣體的方法控制壓力。如圖l所示，在LNG儲罐的氣相管道上設(shè)置BOG減壓閥，當LNG儲罐內(nèi)壓力升高到設(shè)定值時，減壓閥緩慢打開，將LNG儲罐內(nèi)氣體釋放；當壓力降回到設(shè)定值以下時，減壓閥自動關(guān)閉。釋放出的氣體一般不排人大氣，后續(xù)的工藝會將其回收利用。
綜合文獻[1～4]，在LNG氣化站中BOG儲罐的設(shè)置見圖2。LNG儲罐的BOG出口經(jīng)過BOG減壓閥后連接到BOG加熱器，卸完液態(tài)天然氣后槽車內(nèi)剩余的氣態(tài)天然氣也通過管道進入BOG加熱器。這些氣體經(jīng)BOG加熱器加熱后進入BOG儲罐，以期能被臨時儲存。BOG儲罐的出口連接到空溫式氣化器和向城市供氣的供氣調(diào)壓器之間。
由圖2可見，如果閥門V．未被設(shè)置或處于常開狀態(tài)，則BOG儲罐起不到儲存氣體的作用。該BOG儲罐出口連接到空溫式氣化器與供氣調(diào)壓器之間， BOG儲罐內(nèi)的壓力與調(diào)壓器前的壓力P，相等。所有的定容儲罐要儲存氣體，必須依靠罐內(nèi)壓力的變化才能實現(xiàn)，如天然氣儲備站中的高壓球罐。該流程中BOG儲罐自身壓力不能改變，不具備儲氣能力，因而實現(xiàn)不了儲存BOG的設(shè)計初衷。是否設(shè)置BOG儲罐，對LNG儲罐及汽車槽車BOG的排出并沒有影響。
要實現(xiàn)BOG儲罐的儲氣功能，可在BOG儲罐儲氣時，將閥門V。關(guān)閉，在BOG儲罐泄放氣體時，將此閥門打開，則此BOG儲罐可儲存一定量的氣體。如圖2所示，如果LNG儲罐的BOG減壓閥的設(shè)定啟動壓力為p。，正在工作的LNG儲罐(與正在泄放BOG的儲罐應(yīng)該不是同一儲罐)內(nèi)氣體的工作壓力為p：，閥門V。下游的壓力(供氣調(diào)壓器之前的壓力)為p3，供氣調(diào)壓器的出口設(shè)定壓力(城市管網(wǎng)的供氣壓力)為p3，大氣壓力為p0，儲罐的容積為V，忽略BOG儲罐內(nèi)的溫度對其儲氣量的影響，則BOG儲罐可儲存的標準狀態(tài)下的BOG氣體體積為比供氣調(diào)壓器前的壓力p2應(yīng)該介于p4和p4之間。LNG氣化站的氣化量與城市天然氣需求量接近時，p3應(yīng)與p4很接近，如果LNG氣化站的氣化量遠大于城市天然氣需求量，則p3與P2接近。BOG儲罐的儲氣量介之間。
選擇LNG氣化站一組典型運行參數(shù)為例，LNG儲罐供氣時的工作壓力p2=0.5 MPa，BOG減壓閥的設(shè)定啟動壓力p1=0.6 MPa，城市燃氣管網(wǎng)的供氣壓力p4=0.4 MPa，視LNG氣化站的工作狀況不同，供氣調(diào)壓器前的壓力p，應(yīng)該介于0.4 MPa與0.5 MPa之間，則該BOG儲罐所能儲存的標準狀態(tài)下的BOG體積為其容積的1～2倍。
從BOG的排放途徑考慮，LNG儲罐的日蒸發(fā)率不大于0.3％，卸完液態(tài)天然氣后，汽車槽車內(nèi)氣態(tài)天然氣的實際體積不超過40 m。14j]，稍具規(guī)模的城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)，在任何時候都能夠接收LNG氣化站內(nèi)LNG儲罐及汽車槽車內(nèi)的BOG的排放，所以LNc氣化站沒有必要考慮ABOG的儲存。
3結(jié)論
（1）目前LNG氣化站內(nèi)設(shè)置的BOG儲罐，如果其出口未設(shè)置閥門或設(shè)置的閥門常開， 則不能 起到儲存BOG的作用。
（2）如果在BOG儲罐出口設(shè)置閥門，通過操作該閥門可使BOG儲罐儲存少量的天然氣，儲氣量與BOG儲罐的容積、LNG儲罐的工作壓力、LNG儲罐氣相管道上BOG減壓閥的設(shè)定啟動壓力及城市燃氣管網(wǎng)的供氣壓力有關(guān)。
稍具規(guī)模的城市燃氣管網(wǎng)的水力工況能接受LNG氣化站BOG的排放，在氣化站內(nèi)設(shè)置儲氣設(shè)施沒有必要。
