摘 要：当船舶卸载时，LNG（液化天然气）接收站进入储罐，导致储罐中LNG的体积变化，以及外部能量的输入，例如环境温度和大气压力的变化，导致 大量汽化气体（BOG）。 为了保持罐中的压力稳定性，必须处理过量的蒸汽。 BOG处理是接收站的关键过程，BOG压缩机是BOG处理的核心设备，垂直迷宫BOG压缩机在LNG领域越来越多地被使用。 本文以国内液化天然气项目为例，对垂直迷宫进行了讨论。讨论了BOG压缩机的结构特点，流量控制进行了研究分析。
关键词：立式迷宫BOG压缩机；结构；材料
1 前 言：在城市化进程中，燃气工程建设发挥着重要作用。加快推进燃气工程建设，提高燃气输配技术迫在眉睫。燃气作为清洁能源的一种，降低了生态环境污染。在燃气工程建设应用中，要积极研发引进先进技术，着重提高燃气输配技术和能力，为民生发展积蓄力量。
2 燃气输配技术
2.1 用气量指标确定和用气规模预测技术
随着市场经济的确立，各种能源的供应使用不再受传统计划指标的束缚，也增加了各种能源间的竞争，燃气的应用领域也不断丰富拓展，传统的燃气用户的用气量指标和用气规模的预测方法已经无法满足目前的工作需求，准确掌握和预测用户的用气规模，对于燃气工程建设至关重要。准确预测各种燃气使用用户的用气量指标和用气规模，将直接影响燃气工程的发展前景和经济利益。现阶段，可以运用现代市场分析统计预测方法，分析研判燃气工程现实需求，对症施策，科学分析数据，得出各类用户用气指标的负荷曲线，从而为燃气工程的发展规划提供科学的决策依据和数据支撑。
2.2 输配系统压力级制和储气调峰技术
过去受技术条件、经济因素等的限制，大多数地区燃气输配系统主要应用压力不高的中低压两级系统，或是中压一级系统和压力更低的低压一级系统。随着29城市化进程的飞速发展，城镇规模也在不断扩大，天然气工程也在不断发展完善，原来的输配系统早已无法满足天然气输配技术的现实需求。天然气供气压较高，输配技术必须适应这一要求，且涉及方面较广，高压管材料、焊接技术、防腐保护技术等因素都必须考虑到，进行科学论证和施工。此外，在气源压力较高和供气范围规模都比较大的情况下，储气调峰技术也必须注意。在满足用户使用需求的前提下，合理高效调度储备燃气，最大程度地降低能源消耗。基于此，可以根据对燃气输配系统的安全性评价，确定可以适用的最大范围，改造原有储气设备，推陈出新，开发出高压管道模拟计算技术及储气调度技术。
2.3 安全供气技术
随着燃气工程的发展建设，燃气管道覆盖范围越来越广，一些安全隐患问题也逐渐暴露出来。管道老化现象严重影响燃气管道的安全。在燃气工程建设中，必须加强燃气管道的安全管理，必要时采取一些技术手段，做好安全预防技术。定期或不定期地对燃气管道进行安全检查，建立燃气管道安全运行监测系统，实现对燃气管道运行的实时监测。
3 迷宫式BOG压缩机结构特点
国内某LNG项目压缩机采用BURCKHARDT压缩机公司设计、制造的立式迷宫式压缩机，驱动机采用鼠笼式异步电动机，压缩机安装于户外，有棚。压缩机为全封闭式，采用气密性设计，压缩机内的工艺气体不会泄露至空气中。压缩机为迷宫式压缩机，二列二级压缩，气缸为垂直双作用。压缩机活塞和气缸壁之间采用无接触密封，气缸无需润滑，因此被压缩气体不会被油污染，十字头和导向轴承能保证活塞保持精确的线性移动。压缩机曲轴转速为495RPM，活塞速度4.12m/s。曲轴箱由底板和机架组成，通过圆柱销精确对中，并通过螺栓固定在一起。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在运行过程中，曲柄机构中充满了工艺气体，通过在驱动端设置机械气密型曲轴密封件，在非驱动端设置护盖和齿轮油泵，通过护盖与曲轴箱之间的静密封，防止润滑油和工艺气体泄漏到外界。
驱动端采用油密性和气密性设计，通过曲轴密封和唇形密封来实现。曲轴密封件由两个固定密封环和一个转动的内零部件组成，曲轴在旋转的同时，运行环的内面沿着其在密封环的对应部分滑动。运行环和密封环接触面在组装前重叠在一起。由集油器和护盖形成的腔体中一直充满了润滑油，因此曲轴密封装置不会同工艺气体直接接触。在压缩机运行过程中，新的润滑油进入集油器和护盖的腔体中，并冷却曲轴密封。润滑油通过曲轴密封泄漏出来后，将通过漏油管流至压缩机外部，曲轴密封正常工作时润滑油泄漏量不会超过3-5滴每分钟。同时在曲轴密封外侧安装了唇形密封，用于防止污染物进入曲轴密封。
在非驱动端通过轴头齿轮油泵壳体与曲轴箱之间的静密封实现曲轴箱密封。润滑油经过齿轮泵加压后进入曲轴主轴承和中间轴承。曲轴轴承出来的润滑油通过润滑油管流向连杆轴承、十字头销轴承和十字头。导向轴承通过十字头的向上运动实现飞溅润滑。活塞杆通过十字头和导向轴承来实现精确导向，保持精确的线性移动。十字头滑道采用水冷，导向轴承采用润滑油飞溅冷却设计。活塞杆压盖采用迷宫型设计，由于压盖环和活塞杆之间存在小间隙，会有少量气缸内被压缩气体泄漏到隔离段，泄漏的气体通过返回线返回第一级吸气侧，减少泄漏量。活塞采用迷宫密封设计，由于活塞和汽缸壁之间实现了无接触密封，因此不需要润滑。
4 流量控制
往复机流量调节常用的方法有以下四种：①变转速调节。用改变转速的方法实现排气量的调节是一个非常理想的调节方法，但是变频电机成本太高，而且在多数情况下，转速极少低于正常转速的40%，因此变速调节的范围不足以满足全气量的调节，同时为了避免扭振、声学和机械共振的激发，在BOG压缩机很少采用变转速调节。②旁路调节，旁路调节是将多余的压缩气体引回上段或第一级吸气侧，因此压缩这部分过量气体的能力被浪费掉了。由于旁路调节能量效率相对较低，因此不能在正常运行中使用，并且通常仅用于启动BOG压缩机。③进气阀卸载调整方法。调整方法是在气缸的进气阀上安装卸载器以调节压缩机的流量。调整方法的特征在于，只能实现逐步调整。缺点是由空气阀处的气流产生的摩擦产生热量并且不能及时消散，因此在气缸中形成热量积聚，这导致气缸中的温度升高，从而影响压缩机的性能。卸载负载有三种方法：手指卸载器，柱塞卸载器和空气阀升降器。对于气动卸载装置，仪表风的进入使进气阀保持打开，吸入的气体不会被压缩并排放回入口。因此，如果双作用气缸的一端，气缸端或曲柄端（通常是气缸端）卸载，则压缩机的容量变为50％，如果两端卸载，则变为0％ 。 ④间隙容积调节方法。通过改变压缩机气缸中的有效间隙容积，可以改变在压缩室中吸入的气体量。在新鲜气体从进气阀进入压缩室之前，残留在间隙中的气体膨胀到入口压力。当间隙容积足够大时，压缩机压缩室的最小排量可以减小到零。间隙容积调节方法的缺点在于初始投资大，并且当其设置在气缸的曲轴侧时，存在空间分布的困难。间隙调节具有固定的间隙容积方法和可变间隙容积方法。在流量调节方面，通过进气门卸载调节和固定间隙容积来调节压缩机流量控制。
结 论：
随着科技的发展进步，燃气的应用领域也在丰富扩展，未来必将渗透到人们日常生活的方方面面。燃气资源对于社会发展十分重要，只有不断更新发展燃气输配技术，提高燃气工程质量，才能为经济发展和日常生产提供充足的能源保障。
参考文献:
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［3］王博.燃气工程中的输配技术加强策略研究［J］．华东科技(学术版)，2018，(05):480.
论文作者:赵云刚 成志力
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/7/18
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