Gnl Vaporizadores

GNL VAPORIZADORES Antecedentes: La elección de un sistema de vaporización es un primer paso importante en el desarrollo de una terminal de importación de GNL, ya que impacta de gastos de capital, gastos de funcionamiento, flexibilidad de operación y confiabilidad, de emisiones, así como la percepción del público y de cumplimiento normativo. Históricamente, las terminales de importación de GNL han utilizado generalmente vaporizadores de tablero abierto (ORV) o Vaporizadores de combustión sumergida (SCV) para fines de regasificación de GNL. En comparación con otras tecnologías de evaporación, evaporació n, las emisiones altas de ORV de SCV han llevado a evaluar los sistemas de vaporización alternativas. alternativas. Este estudio examinó la aplicabilidad e idoneidad de los diferentes tipos de Tecnologías de vaporización de GNL que están actualmente disponibles.

Alternativas de Vaporización: Tecnologías Alternativas en Terminales de Regasificación de LNG Discusión general El proceso de devolución de GNL a su estado gaseoso requiere la introducción de energía térmica. Las fuentes de calor incluyen fuentes ambientales de temperatura (aire o agua de mar) o fuentes de temperatura por encima de-ambiente, como la quema de combustible, ya sea directamente o para calentar un fluido intermedio. En cualquiera de estas disposiciones, el GNL absorbe el calor a medida que pasa a través de conductores térmicos que están rodeados por un medio de temperatura más alta. A medida que el GNL se calienta, se evapora en el gas natural, que luego es entregado a los clientes a través de las tuberías de distribución a caudales controlados, presiones y temperaturas. Hay muchos medios de calefacción de uso general para este tipo de proceso y los pormenores del proceso de intercambio de energía pueden ser regidas por cualquier número de alternativa procesos de vaporización actualmente actualmente disponibles. Oregon GNL analizó varias alternativas de regasificación de GNL para determinar la tecnología más adecuada para su uso en la importación de GNL del Terminal Oregon. Las diversas tecnologías de vaporización considerados considerados incluyen: • Abrir rack Vaporizadores (ORVs) 

Vaporizadores de Combustión sumergidos (SCV),

• Shell y tubo intercambiador de calor con fluido de transferencia de calor (HTF)

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• Aire Ambiental Sistemas de vaporización, incluyendo: • Calor Integrado Aire Ambiente vaporizador (HIAAV) • Directo Publicidad ambiental Aire Vaporizadores (AAV),

- Proyecto de Natural Directo Publicidad ambiental Aire vaporizador - Proyecto de forzado directo Aire Ambiente vaporizador • Indirecta Aire Ambiental Vaporizadores (IAAVs)

- Ambiente Intercambiador de calor aire con fluido de transferencia de calor (AAV-HTF)

El objetivo principal de Oregon GNL en su elección del sistema de vaporizaciones es minimizar las preocupaciones ambientales y maximizar la eficiencia de operación, mientras que teniendo en cuenta la ubicación del sitio, las condiciones ambientales imperantes, y también los requisitos operacionales de la terminal de importación. Los criterios de evaluación incluyen el costo del equipo, fuente de calor, y las cuestiones ambientales. ambientales. Los costos de capital y de operación son también factores importantes que se consideran en la selección de sistemas de vaporización. Indirectamente Indirectamente asociado con el coste de funcionamiento es el coste de la generación de calor. Estos costos no se pueden cuantificar en este informe. Sin embargo, se espera que de tiro natural vaporizadores directos directos para que el costo de operación más bajo en comparación con todos los demás sistemas de vaporización ya no se requieren sistemas de potencia. Como se dijo anteriormente, el impacto para el medio ambiente de las emisiones y efluentes es una consideración muy importante en la selección de un adecuado sistema de vaporización de la Terminal. En general, al comparar a otro Sistemas de vaporización, SCV en virtud de su principio de diseño y de operación produce emisiones y efluentes en cantidades que son generalmente de interés para el medio ambiente y puede requerir el uso de mejor control disponible técnicas para reducir las emisiones de conformidad con los requisitos reglamentarios. ORVs utilizar agua de mar como su fuente de calor, lo que requiere la retirada de agua de mar del océano y el retorno del agua de mar a una temperatura significativamente más fría que la temperatura del agua de mar ambiente circundante. Aire ambiente indirecta no producen emisiones a la atmósfera directamente; sin embargo, la potencia necesaria para sus sistemas de apoyo, tales como bombas y ventiladores produce indirectamente las emisiones y efluentes que pueden requerir consideración. Por otra parte el proyecto de Natural directa Aire Ambiental vaporizadores no producen emisiones, pero puede producir grandes cantidades de agua generadas a partir de la fusión del hielo formada en la superficie del vaporizador mientras está en servicio. 2

Una breve descripción de cada tecnología considerada en este estudio sigue.

Descripción de la tecnología ORVs utilizar el agua de mar como su única fuente de calor. El agua de mar es suministrada por bombas de toma de agua de mar para una cabecera de distribución aérea y fluye sobre la superficie exterior de los paneles de tubo con aletas largas. LNG fluye dentro de los tubos y se vaporiza por el agua de mar más caliente, mientras se enfría el agua de mar en el proceso. El agua de mar enfriada se devuelve a un emisario a una temperatura más baja que cuando fue retirada. Se requiere energía eléctrica para funcionar las bombas de toma de agua de mar. SCV están diseñados para el uso de gas combustible de baja presión del sistema de recuperación de hervir el suministro de gas (BOG). Los productos de la combustión son rociados en un baño de agua para recuperar el calor contenido en los gases de combustión. El LNG pasa a través de tubos que se sumergen en el baño de agua y el agua actúa como un fluido intermedio para transferir el calor del proceso de combustión para el GNL. Se requiere energía eléctrica para funcionar un ventilador de aire de combustión y también bombas de circulación de agua. Los productos de combustión, después del enfriamiento en el baño de agua, se descargan a la atmósfera a través de una chimenea de escape. Shell y los intercambiadores de calor de tubo utilizan un fluido de baja temperatura de transferencia de calor (HTF), que es calentado por el agua de mar, el aire ambiente o alguna otra fuente de calor de proceso. Hay muchas variaciones en este diseño, que emplean calentamiento directo o indirecto. Se requiere energía eléctrica para funcionar las bombas de circulación y bombas de toma de agua de mar, dependiendo de la configuración del sistema. El agua de mar se enfría a una temperatura más baja que cuando fue retirada se devuelve a un emisario. Calor Aire Ambiental Vaporizadores integrados (HIAAV) extraer el calor del aire utilizando aire ambiente Vaporizadores y recuperar el calor residual de un motor de gas / escape de la turbina o algún otro arreglo calentador encendido que ofrece "recortar" el calor para garantizar el gas natural se calienta a la requerida temperatura de distribución de tuberías. El calentador de ajuste se utiliza siempre que la temperatura ambiente del aire cae por debajo de una temperatura de 30 ° F enfoque diferencial. AAV directos transferencia de calor desde el aire ambiente directamente en el LNG a través de la superficie de transferencia de calor de un intercambiador de calor. En principio, los AAV directos están diseñados de tal manera que el LNG entra en un colector que divide el flujo en un número de unidades de vaporizador. En cada unidad de vaporizador una serie de flujos más pequeños se dirigen a través de tubos de transferencia de calor individuales. Cada tubo está equipado con aletas de aluminio para aumentar el área de superficie de intercambio de calor que está en contacto directo con el aire ambiente. AAV directos se pueden clasificar como de tiro natural de los vaporizadores de aire borrador ambiente forzados.

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Tiro natural vaporizadores utilizan corrientes de convección configuración por aire ambiente cálido y el banco tubo vaporizador frío para dirigir el aire ambiente a través de los tubos de vaporizador para lograr la vaporización del GNL. Proyectos de vaporizadores forzosos emplean ventiladores para forzar el aire ambiente a través de la superficie del tubo vaporizador para lograr la vaporización. Vaporizadores IAAVs operan mediante la transferencia de calor del aire ambiente a un fluido intermedio que a su vez transfiere calor al GNL a través de un intercambiador de calor separado. A continuación se describe cada sistema de vaporización con mayor detalle.

Vaporizador de tablero abierto (ORV) Fundamentos de la Operación El ORV se considera comúnmente en el diseño de los terminales de importación de GNL. La relativamente baja complejidad mecánica, eléctrica, y del proceso y sus emisiones a la atmósfera reducidas presentan buenos argumentos de ingeniería en su favor. Sin embargo, los costos de operación del ciclo de vida también deben ser considerados. El ORV utiliza agua de mar como la única fuente de calor para vaporizar el GNL. El vaporizador consiste en un panel conductor de calor con múltiples tubos por los que pasa el gas natural licuado. Una disposición típica ORV se ilustra en la figura siguiente.

LNG entra en la parte inferior del vaporizador a través de un colector de distribución y se mueve hacia arriba a través de los tubos mientras que el agua de mar fluye hacia abajo a lo largo de la superficie exterior de los paneles de tubo. Gas natural vaporizado se retira de la parte superior del vaporizador y se envía a la tubería de distribución. El agua de mar enfriada recoge en una cubeta en la parte inferior del vaporizador y se descarga a un emisario. La cloración del agua de mar se utiliza para prevenir la contaminación biológica. Típicamente, el hipoclorito de sodio se inyecta continuamente para mantener una concentración de 0,2 ppm. Con 4

el fin de impactar el sistema, las elevadas concentraciones de 2,0 ppm se inyectaron durante 20 minutos cada 8 horas, durante el funcionamiento ORV. De-cloración del efluente también puede ser necesaria para cumplir las normas medioambientales. Requisitos físicos generales Arreglos ORV requieren considerables cantidades de espacio y la consideración que debe darse también a la capacidad de soporte de peso en sus estructuras de soporte. La Figura ilustra el tamaño típico de un sistema de ORV.

También hay que tener en cuenta los requisitos de energía eléctrica para funcionar bombas de toma de agua de mar, lo que suele ser el mayor consumidor de potencia en un terminal de importación de GNL utilizando este tipo de sistema de vaporización. Oregon de importación de GNL Terminal de Idoneidad Probada experiencia operacional, proceso y simplicidad componente, fiabilidad y bajos requerimientos de mantenimiento se combinan para hacer la ORV una alternativa atractiva a otras tecnologías de vaporización actualmente disponibles. Sin embargo, la baja temperatura del agua de mar de retorno hacia la salida y el contenido de cloro crean las preocupaciones ambientales. El relativamente alto costo de capital y costos operativos típicos, (incluidos los requisitos de energía eléctrica) se han comparado con otras tecnologías de vaporización, en especial con respecto a la fuente de suministros de energía eléctrica disponibles. De las tecnologías disponibles 5

de vaporización, sistemas ORV suelen tener altos costos de capital y requieren más potencia eléctrica. Actualmente no ORV es operativa en los EE.UU.

Vaporizador de combustión sumergida (SCV) Fundamentos de la Operación Sistemas SCV también son comúnmente considerados en el diseño de los terminales de importación de GNL. Su historia probada operacional, bajo costo de capital, la simplicidad en el diseño y la flexibilidad operacional se combinan para hacer de esta una opción atractiva. El sistema SCV utiliza gas natural como fuente de calor y requiere energía eléctrica para operar sopladores de aire de combustión y bombas de agua circulantes. GNL se enruta a un haz de tubos de acero inoxidable que se sumerge en un baño de agua calentada con gases de combustión generados por un quemador de combustión sumergida. Un esquema de funcionamiento típico SCV se presenta en la figura siguiente.

El proyecto de aire del quemador de combustión forzada es alimentada por gas de baja presión ya sea del Gas Hervir Off (BOG) encabezado o de la tubería de gas natural sendout. Gases de escape calientes procedentes de la combustión son rociados en el baño de agua y crean una temperatura relativamente baja (típicamente en el intervalo de 55 ° a 90 ° F) térmicamente estable fuente de calor para la vaporización de LNG fluye a través del paquete de la bobina. El gas natural sale de las bobinas en la presión de la tubería y de la temperatura para la distribución de tuberías.

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Requisitos físicos generales Arreglos SCV tienen requisitos específicos para el espaciamiento para cumplir con la norma NFPA 59A (2001 ed.). Sin embargo, los sistemas SCV requieren significativamente menos capacidad que lleva el espacio y el peso que los sistemas de ORV. La disposición de una disposición típica SCV se puede ver en la figura.

Oregon de importación de GNL Terminal de Idoneidad

Probada experiencia operacional, proceso y simplicidad componente, fiabilidad y bajos requerimientos de mantenimiento se combinan para hacer el SCV una alternativa atractiva a las tecnologías de vaporización actualmente disponibles. Dado que el sistema SCV no utiliza agua de mar, no hay impacto en los sistemas marinos. Sin embargo, puesto que la fuente de calor es gas natural, la consideración tiene que ser dada a las emisiones a la atmósfera de la combustión.

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El agua producida dentro de la unidad de SCV (como producto de la combustión) se puede utilizar dentro de una terminal de importación de GNL después del tratamiento, incluyendo el agua de reposición para el sistema de Aguardiente y el sistema de servicio de agua. El costo de capital de un sistema de SCV es baja en comparación con otros sistemas de vaporización. Dado que el sistema SCV utiliza gas natural como fuente de calor, los costos de operación son comparativamente altos. Esto reduce el atractivo de SCVs como un medio único de vaporización en el Terminal.

Shell y tubo vaporizador con HTF Fundamentos de la Operación Hay muchas configuraciones de tecnologías de carcasa y tubo de vaporizador que están disponibles para aplicaciones de GNL. Uno de tales sistemas utiliza un sistema de agua-glicol se calienta bucle cerrado para proporcionar calor para vaporizar el GNL utilizando intercambiadores de calor Utube y un sobrecalentador. El fluido de transferencia de calor se calienta desde una fuente de calor externa, tal como un calentador despedido. Esta disposición se muestra en la figura siguiente:

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Requisitos físicos generales Puesto que estos tipos de vaporizadores pueden ser apilados, esta disposición requiere cantidades relativamente pequeñas de espacio en comparación con otras tecnologías de vaporización disponibles. Sin embargo, la inclusión de los calentadores despedido requiere espacio adicional que puede anular los efectos de las ventajas de ahorro de espacio de esta tecnología.

Oregon de importación de GNL Terminal de Idoneidad Aunque hay experiencia significativa para el funcionamiento de los intercambiadores de calor individuales, demostrado la experiencia operacional como única fuente de vaporización es extremadamente limitada para este diseño para los tipos de sendout de gas natural necesaria. El costo de capital de la disposición de carcasa y tubos con calentadores despedido es similar a la de las unidades de SCV. Además, dado que este sistema utiliza gas natural como fuente de calor, también los costos de operación son similares a la de un sistema de SCV. Además, los niveles comparativamente altos de emisión a la atmósfera producida por la combustión de gas natural presenta preocupaciones que deben ser considerados.

Calor ambiental Sistema Integrado Aire vaporización con Recuperación de Calor Residual Fundamentos de la Operación Esta tecnología utiliza el calor disponible en el aire ambiente para vaporizar gas natural licuado en un intercambiador de calor de carcasa y tubos. El diseño es generalmente tal que la temperatura de salida requerida del gas natural no se puede lograr a partir de la calefacción de ambientes solos y por lo tanto se requiere calentamiento suplementario. Calefacción suplementario se obtiene normalmente de la transferencia de calor desde los gases de escape de motores primarios de generación de energía tales como motores de gas o turbinas a gas natural, utilizando un sistema de agua de enfriamiento de recirculación. Provisiones para el calor adicional para la vaporización, en caso de necesidad, se pueden hacer por el ajuste calentar el gas natural a través de un quemador de conducto complementario. El calentador de ajuste puede ser un intercambiador de Shell y tubo convencional o un intercambiador de calor de circuito impreso (PCHE). La Figura siguiente ilustra una disposición típica para este sistema de vaporización.

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Los gases de escape de la generación de energía de turbina de gas / motor se enfrían en la Unidad de recuperación de calor residual antes de entrar en la columna de apagado, desde donde son liberados a la atmósfera a aproximadamente 90 ° F. La columna de apagado se condensa el vapor de agua del gas de combustión, lo que resulta en una pequeña corriente de purga que debe ser desechado después del tratamiento. La condensación de los productos de la combustión se traduce en una alta eficiencia térmica global del sistema.

Requisitos físicos generales Arreglos HIAAV requieren cantidades considerablemente más grandes de espacio que otros sistemas de vaporización, así como la capacidad de carga de peso en su estructuras de soporte. Debido a que esta tecnología utiliza aire ambiente para vaporizar el GNL, la disposición típicamente requiere espacio adicional de la tierra en comparación con otras tecnologías. Además, el requisito de área se ve agravada por la necesidad de tener unidades de reserva disponible, que se coloca en servicio cuando la regeneración de unidades de helados-up. Sin embargo, la incorporación del calentador de ajuste utilizando el calor residual del motor de turbina de gas reducirá la cantidad de espacio requerido sobre parcela vaporizadores convencionales del aire ambiente.

Oregon de importación de GNL Terminal de Idoneidad Experiencia operativa comprobada es limitado para este sistema en comparación con otras tecnologías. Además, con la adición de equipos de producción de energía, como la turbina de gas y

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el equipo complementario de cocción quemador de conducto, la operación es más compleja que otros sistemas disponibles. Dado que el sistema HIAAV no utiliza agua de mar dentro de su sistema, no hay impacto en los sistemas marinos. Sin embargo, puesto que la fuente de calor es gas natural, la consideración tiene que ser dada a las emisiones a la atmósfera de la combustión. Un factor importante que afecta el tamaño y la viabilidad de la tecnología de vaporización del aire ambiente, es la temperatura del aire ambiente. Si la temperatura del aire ambiente varía considerablemente de estación a estación, día a la noche, entonces el tamaño de la superficie vaporizador requerido aumentará para acomodar la temperatura ambiente más baja. Típicamente, el mantenimiento de una temperatura de 30 ° F enfoque diferencial entre el gas natural vaporizado y el aire ambiente será minimizar el área superficial total requerido para vaporizar el GNL. En la evaluación de su idoneidad para la importación de GNL Terminal de Oregon, se espera que necesitaría de calor externa que se añade a mantener la temperatura del gas natural necesario, especialmente durante los meses de invierno. Calor suplementario estaría a cargo de un quemador de conducto. Con base en lo anterior, el costo de capital de un sistema HIAAV es alta en comparación con otros sistemas de vaporización, a pesar de la reducción de costos asociados con la instalación de equipos de transmisión eléctrica desde el proveedor utilidad compensará los costos de capital algo. También, ya que el sistema HIAAV utiliza gas natural como su fuente de calor en el equipo de producción de energía tales como las turbinas de gas, los costos de operación son comparativamente altos. Además, las emisiones al aire de la quema de gas natural requieren consideración.

Ambient Air directa Vaporizadores (AAV) Fundamentos de la Operación AAV directos transferencia de calor desde el aire ambiente directamente en el LNG a través de una superficie de transferencia de calor del intercambiador de calor. En AAV típicos directos, el GNL se hace pasar a través de un colector que divide el flujo en un número de unidades de vaporizador, donde una serie de flujos más pequeños se dirigen a través de tubos de transferencia de calor individuales. Cada tubo tiene aletas de aluminio para una mayor área de intercambio de calor y está en contacto directo con el aire ambiente. La Figura siguiente muestra un esquema de un típico AAV directa.

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Aunque no hay experiencia operacional significativa para AAV directos en aplicaciones de alto volumen de GNL, AAV directos se han utilizado en el servicio de nitrógeno líquido (un fluido más frío que el GNL) durante más de cincuenta años. Mientras que AAV directos están en funcionamiento, las heladas y / o el hielo se acumulan en las unidades debido a la proximidad de la LNG al aire ambiente. Cuanto más larga sea una unidad corre, más heladas y / o se basa hielo, lo que reduce gradualmente el rendimiento de la unidad debido a una reducción en la superficie de transferencia de calor. Por lo tanto, las unidades de AAV directos deben apagar periódicamente y helado DE. Deshielo hace difícil cuando la temperatura del aire ambiente cae por debajo de cero. En este caso, el sistema debe estar provisto de otra fuente de calor para la descongelación, tales como calentadores eléctricos o rocío de agua. En el sitio propuesto, los datos del tiempo muestra que la temperatura ambiente rara vez caen por debajo de cero y luego sólo por períodos cortos de tiempo. Afortunadamente, durante los períodos fríos la humedad disponible en el aire es relativamente baja, lo que minimiza la tasa de acumulación de hielo en estos momentos. La experiencia de los usuarios y los proveedores (por ejemplo, Thermax y Cryoquip Inc.) de AAV directos actuales ha demostrado que durante los períodos de clima frío extendido, duraciones de funcionamiento ya se pueden lograr mediante la ejecución de todas las unidades de forma simultánea a un precio reducido al tiempo que aumenta gradualmente el calor suplementario heladas como sigue para formar en el vaporizador. El diseño del sistema debe tener en cuenta que 12

tiene la capacidad de vaporización adecuada y disponibilidad durante todo el año teniendo en cuenta el tiempo de inactividad de un subconjunto de la población por unidad de deshielo. Cabe señalar que aunque AAV directos pueden único gas hasta calor a una temperatura próxima a la temperatura ambiente, las unidades pueden proporcionar un alto porcentaje de la carga total de calor para la vaporización de LNG. Por ejemplo, un proveedor contactado declaró que un AAV directa que opera a condiciones árticas de -80 ° F podría proporcionar más del 50% de la carga de calor total necesario para vaporizar el GNL. Sin embargo, los AAV directos no se requiere calor adicional para asegurar que el gas natural se suministra a la tubería a la temperatura requerida. Calor suplementario puede ser proporcionada a través de calentadores disparados que calientan un fluido intermedio (por ejemplo, de agua-glicol) que se distribuye con un sistema de circuito cerrado a través de la cáscara y de calor de tubos intercambiadores. Hay dos tipos de AAV directas - tiro natural AAV y Proyectos de AAV forzosos.

Proyecto natural directa del aire ambiente Vaporizadores Proyecto de AAV naturales directos se basan en las corrientes de viento y convección natural para mover el aire a través de los tubos y las aletas de la unidad de vaporizador. Como los contactos de aire caliente los tubos que contienen LNG, el aire se enfría y se vuelve densa, causando que fluya hacia abajo a la parte inferior de la unidad de vaporizador. Esto hace que el aire caliente del ambiente de los alrededores que se puede extraer a través de la parte superior de la unidad. La figura ilustra un Proyecto de AAV natural directa en la operación.

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La temperatura del gas de salida de un AAV directa es dependiente no sólo de las condiciones ambientales, sino en otros factores tales como el tiempo de ejecución y la cantidad de unidades en funcionamiento. Considere una sola unidad AAV; al inicio de la operación de la temperatura de la corriente de salida es casi la misma que la temperatura ambiente. A medida que el tiempo aumenta de ejecución, la unidad comienza a las heladas y / o congelarse, lo que reduce la cantidad de calor que se transfiere a la de GNL. Todavía se consigue una cantidad significativa de transferencia de calor, pero la temperatura de la corriente de salida se reduce a medida que pasa el tiempo y se acumula hielo. A medida que más unidades entren en operación, más de superficie que se disponga para la transferencia de calor. Por un proveedor contratado para este estudio, se estima que se necesitarían 12 trenes básicos (13 unidades / tren), además de 6 ciclos de trabajo trenes adicionales (es decir, vaporizadores ociosas que están fuera de servicio de someterse deshielo mientras que otros operan) a vaporizar hasta 1,5 bscfd de GNL. Enfriamiento de los resultados del aire ambiente húmedo en la condensación de una gran cantidad de vapor de agua de la atmósfera. Parte de esta agua condensada recoge como la escarcha y / o hielo en los tubos de cada unidad. Típicamente, el hielo de la superficie de cada unidad se funde y se drena a un depósito de recolección durante el ciclo de descongelación. Se espera que esta agua para tener la contaminación de menor importancia o no y puede ser tratada antes de su eliminación o usado dentro de la terminal de importación. Otro problema resultante de la refrigeración del aire ambiente es la formación de vapor de agua como "niebla", que puede crear una nube visible cerca de la terminal de importación. Por contacto con un proveedor para este estudio, los AAV tiro natural típicos que se podrían utilizar para este terminal de importación consisten en haces de tubos verticales 42 pies de largo con un área de parcela de 12 pies por 12 pies cada uno. Los vaporizadores están elevados por encima del grado para evitar la recirculación de aire frío y denso desde la parte inferior de la unidad de vuelta a la entrada en la parte superior de la unidad. Por tanto, la huella total de estos vaporizadores es de 320 pies x 230 pies, o 73 600 m2, suponiendo un 6-pies espacio libre entre los cerca de 236 unidades (18 trenes, con 13 unidades / tren) necesarios para la operación y ciclo de trabajo. Cada unidad pesa aproximadamente 52,000 libras cuando está seco y puede soportar la carga de hielo hasta un máximo de 60.000 libras.

Proyecto forzado directo Aire Ambiente Vaporizadores En Proyectos de AAV forzosos directos, el flujo de aire dentro de la unidad es controlada por ventiladores instalados en la parte superior del vaporizador. Cada unidad puede estar equipado con cubiertas en cada lado para dirigir el flujo de aire a través del vaporizador. Proyectos de vaporizadores forzados directos son aproximadamente 1,7 veces más eficaz que el Proyecto de Natural AAV es decir, se mueven 1,7 veces más aire a través de los tubos de la unidad. Figuras 2.3.5.3.1 y 2.3.5.3.2 ilustran dos tipos de vaporizadores directa tiro forzado Aire Ambiental.

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Dado que el flujo de aire a través de los proyectos de unidades forzadas es mayor que el de los proyectos de unidades naturales, se requieren menos unidades de tiro forzado para lograr el mismo deber. Por un proveedor contactado para este estudio, se estima que 10 trenes básicos (10 unidades / tren) más 5 ciclo de trabajo trenes adicionales serían necesarios para la vaporización de hasta 1,5 bscfd. Las emisiones y efluentes de los proyectos de unidades forzadas son similares a los proyectos de unidades naturales, excepto que con el proyecto de AAV obligó a la formación de niebla se ve disminuida por el flujo de aire forzado (de los ventiladores en la parte superior de cada unidad) alrededor de los tubos. También hay más hielo formado en unidades de tiro Forzado porque el flujo de aire incrementado en los tubos aumenta la velocidad de la condensación de agua y por consiguiente la tasa de formación de hielo. Los obenques alrededor de los haces de tubos impiden la cantidad de calor radiante de llegar a la formación de los tubos, que pueden aumentar la tasa de acumulación de hielo de hielo.

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Requisitos físicos generales Los requisitos físicos son similares al proyecto de acuerdo de AAV natural, salvo que se necesitan menos unidades de tiro forzado. Suponiendo 150 unidades y el espaciamiento de 6 pies entre cada unidad y cada tren, la superficie total necesaria para todos los vaporizadores se estima en 170 pies x 260 pies o 44.200 m2. Los pesos de estas unidades son comparables a los proyectos de unidades naturales, con una pequeña adición debido al peso de las pantallas térmicas y ventiladores.

Oregon de importación de GNL Terminal de Idoneidad Experiencia operativa comprobada para los sistemas directos de AAV en el servicio de GNL es limitada en comparación con otras tecnologías, como SCV o ORVs. Sin embargo, la condición climática en el sitio de Terminal es muy adecuado para esta tecnología. La gran exigencia huella de este sistema no es de ninguna gran preocupación, ya que hay suficiente área dentro de la propiedad de Importación Terminal propuesto.

Indirecta del aire ambiente Intercambiador de calor con fluido de transferencia de calor (AAVHTF) Este tipo de sistema de vaporización consiste en Shell y tubo de Intercambiadores de Calor, Finventilador Calentadores de aire o revertir Torres y un circuito de fluido de transferencia de calor de refrigeración. Fin-Fan Calentadores de aire se utilizan para transferir el calor del aire ambiente en el HTF, que se envía a continuación a la cáscara de GNL y vaporizador tubo. El HTF enfriado fluye hacia un tanque de compensación y luego se bombea de vuelta a los calentadores de aire. Esquemas de los diferentes procesos de vaporización se muestran a continuación en las figuras 2.3.6.1 y 2.3.6.2.

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Aunque la fuente de calor principal para este arreglo vaporización es el calor contenido en el aire ambiente caliente, también se requiere calentamiento suplementario para mantener la capacidad y la temperatura de entrega cuando la temperatura del aire ambiente desciende por debajo de un valor nominal.

El sistema de vaporización utilizando intercambiadores de calor de aletas de abanico que se muestran en la Figura 2.3.6.1 se encuentra en funcionamiento en la terminal de Dahej GNL en la India y se está instalando en la terminal de GNL de Lake Charles en Louisiana. El sistema de vaporización utilizando Reverse Torres que se muestran en la Figura 2.3.6.2 se está utilizando en el proyecto Freeport LNG refrigeración. Sistemas de calefacción de aire indirectos típicos en operación en las zonas calientes, como la India y la zona del Golfo de México son capaces de entregar el 90% de la carga de calor anual. En las regiones climáticas más templadas como Oregon, que la capacidad se reduce a entre 55-60%. Esta disponibilidad es también aplicable en Fin intercambiadores de calor del aire del ventilador. Estos sistemas de vaporización también tienen una carga eléctrica significativa. El agua producida por la condensación del vapor de agua del aire circundante debe estar descarga de forma continua y se desecha de forma segura. Para los sistemas de torre de refrigeración inversa, la corriente de agua que circula es probable que requiera un tratamiento químico y la purga debe ser manejado apropiadamente.

Requisitos físicos generales El sistema de AAV-HTF presenta una demanda importante en su infraestructura de apoyo. Una imagen satelital Google Earth® de la terminal de Dahej se muestra en la Figura 2.3.6.1.1. Los componentes mostrados en el lado derecho de la foto describen los arreglos del intercambiador de calor de aire para la vaporización de 1,0 bscfd, que es el caso de carga base para la importación de GNL Terminal Oregon. Figuras 2.3.6.1.2 y 2.3.6.1.3 ilustran Air Torres y Shell y vaporizadores tubo (STV, que se utilizan para la calefacción suplementaria cuando el calor disponible en el aire ambiente es insuficiente) en construcción en la terminal de Freeport LNG. Las torres de calefacción requieren una gran área de trazado.

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Los costos de capital y operativos Shell y de calor de tubos intercambiadores de clasificados para altas presiones sendout (más de 1000 psi) y la capacidad (aproximadamente 100 a 150 MMSCFD) se estiman en alrededor de US $ 500.000 por unidad. El GNL Importación Terminal Oregon requeriría por lo menos 10 de estas unidades para una capacidad máxima de 1,5 sendout bscfd. Además, como se dijo anteriormente, Reverse Torres de Enfriamiento son grandes estructuras y requeriría una inversión significativa de capital para la construcción y operación. Los costos de consumo de energía debido a equipos auxiliares tales como ventiladores y bombas también deben tenerse en cuenta, por lo que este costo sistema de vaporización intensiva.

Oregon de importación de GNL Terminal de Idoneidad Esta tecnología no es adecuado para la importación de GNL Terminal Oregon como la temperatura ambiente promedio (50 ° F) no es lo suficientemente alta para calentar el fluido de transferencia de calor para un funcionamiento eficiente de la terminal. Además, el coste asociado a los sistemas auxiliares, tales como la torre de enfriamiento inversa y los sistemas de calefacción suplementarios que serían necesarios para esta instalación hace que esta tecnología poco atractivo para la instalación.

Inteligente Aire ® vaporizador El sistema de vaporización inteligente Air® es similar al sistema de AAV-HTF discutido en la sección 2.3.6, a excepción de que el sistema utiliza formiato de potasio (KF) como fluido de transferencia de calor. El sistema consta de Calentadores de aire, un tanque de compensación, Bombas, y Shell y vaporizadores de GNL Tube. La transferencia de calor de aire Calentadores del aire ambiente cálido a fresco líquido KF de la Shell y tubo vaporizador de GNL. El fluido calentado KF se envía entonces a el tanque de compensación. KF fluido es bombeado desde el tanque de compensación de nuevo a la Shell y vaporizadores de tubo donde proporciona calor al GNL, se enfría, y entonces enviado de vuelta a los calentadores de aire. Los calentadores de aire utilizados en el sistema de vaporización de Smart Air ® son propiedad de Mustang Engineering. Cada calentador de aire contiene capas de tubos con aletas y tiene ventiladores fuerzan el aire ambiente de los alrededores a fluir a través de la parte superior de la unidad hacia abajo, sobre el haz de tubos. Los calentadores de aire se elevan por encima del grado para evitar la recirculación del aire frío y denso desde el fondo de la unidad a la entrada del ventilador. Como con otros sistemas de vaporización del aire ambiente, se requiere calor adicional cuando no se pueden cumplir las condiciones de diseño ambiente.

Fundamentos de la Operación Aunque los promotores del sistema de vaporización inteligente Air® afirman el sistema sería capaz de proporcionar 65% del derecho anual de calor para el área de Oregon, ya que este sistema de 22

vaporización aún no se ha instalado en una región de clima similar al de Oregon, esta afirmación queda sin confirmar. Sistemas de vaporización Air® inteligentes también tienen demandas de energía eléctrica significativas para el equipo auxiliar incluyendo ventiladores para calentadores de aire y bombas. Un sistema de puntuación de 1,5 bscfd requeriría aproximadamente 9000 HP. Fría, el agua condensada de la atmósfera se forma continuamente en la superficie de los tubos que contienen fluido KF frío. El agua cae de los tubos que salen de la parte inferior del calentador de aire con el flujo de aire enfriado. El agua puede recogerse en un recipiente por debajo de los calentadores de aire y utilizado en la planta, tratado y utilizado para el agua potable o descartado. El agua condensada es limpio, de agua dulce y no requiere tratamiento significativo y puede ser desechada fácilmente. Caudal de aguas residuales estimado para un sistema de puntuación en el 1,5 bcsfd es de 1000 gpm.

Requisitos físicos generales Para una capacidad de 1,0 sendout bscfd, el sistema de vaporización de GNL inteligente Air® requeriría un área de superficie total de 27.240 m2. El sistema de vaporización para la importación de GNL Terminal de Oregon será dimensionado para una capacidad total de 1,5 bscfd; por lo tanto es razonable suponer que el espacio trama necesaria sería del orden de 41000 ft2 o aproximadamente un acre. Sin embargo, no hay suficiente espacio disponible en la propiedad de Importación Terminal propuesto.

Oregon de importación de GNL Terminal de Idoneidad El vaporizador de aire inteligente se limita a ser capaz de sólo aproximadamente el 50% del derecho de calor total requerido para la Terminal para operar en su punto de diseño cuando las condiciones ambientales son a 50 ° F y una humedad relativa del 80%. Además, a temperaturas más bajas el rendimiento del sistema se reduce drásticamente y por lo tanto un sistema de calefacción de copia de seguridad se aproxima al 100% deber debe ser proporcionada.

IMPORTACIÓN DE TERMINALES DE COMPATIBILIDAD Habiendo examinado todas las tecnologías disponibles para la vaporización de GNL, y en consideración del objetivo de Oregon GNL para minimizar las emisiones a la atmósfera a partir de los procesos de combustión, la elección de un sistema de vaporización del aire ambiente basado con calefacción complementaria cumple con estos requisitos. Sistemas HIAAV no se consideran ya que este sistema requiere de calor de los equipos de generación de energía, tales como las turbinas de gas, que no se están considerando en este momento en el tiempo. Cuadro 2.4.1 compara las tecnologías de evaporación del aire ambiente directos e indirectos que se describen en las secciones 2.3.4 y 2.3.5 de este Informe.

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En la selección del sistema de vaporización del aire ambiente más adecuado, las siguientes consideraciones se han realizado: 

Durante gran parte del año la temperatura del aire ambiente en el lugar es del orden de 50 ° F o menos. Bajo estas condiciones, los sistemas indirectos proporcionan poco o ningún calor. Por consiguiente, para estos sistemas, un sistema suplementario de 100% de capacidad se requeriría para lograr enviamos durante los períodos fríos. Esto aumentaría el área de costos de capital y de la tierra necesaria para la terminal de importación, y aumentar las emisiones anuales de la terminal. Por estas razones, los sistemas indirectos se consideran inapropiados para esta instalación.

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AAV directos proporcionarían gran parte de la exigencia de calor pero requerirán suplementario calor durante los periodos fríos. De los dos tipos de AAV directos, se necesitan menos proyectos de AAV forzado que proyectos de AAV naturales; por lo tanto, importante área de la tierra puede ser salvado si tiro forzado AAV se utilizan.

A pesar del hecho de que los proyectos de AAV naturales no requieren de energía eléctrica, mientras que los proyectos de AAV forzados utilizan ventiladores con motor eléctrico, el Proyecto de Aire Ambiental vaporización sistema forzado directo será la opción más adecuada para la importación de GNL Terminal de Oregon. Se estima que 10 trenes básicos (10 unidades por tren) más 5 extras ciclo de trabajo pueden proporcionar toda la carga de calor que se espera de los Proyectos de AAV directos forzosos para el pico sendout capacidad de 1,5 bscfd. En ocasiones, 24

cuando las condiciones ambientales no pueden proporcionar suficiente calor, se proporcionaría calor suplementario, un discutido en la Sección 3 de este Informe.

Calefacción adicional Cuando la temperatura ambiente no es lo suficientemente caliente para elevar la temperatura del GNL vaporizado a 40 ° F, suplemento de calefacción se debe proporcionar para proporcionar gas natural a la tubería en el requerido 40 ° F. La figura 3.1 ilustra cómo un sistema de calefacción suplementario podría integrarse con el sistema de aire ambiente en la vaporización de GNL Importación Terminal de Oregon. La cantidad mínima de calor necesaria del sistema complementario se ha determinado que 133 MMBtu / hr. Para ser conservadores, el sistema de vaporización suplementario será dimensionado para 180 MMBtu / hr, que proporciona el 35% de capacidad adicional.

Como se ilustra arriba, el GNL frío de los tanques de almacenamiento de GNL se bombea a los AAV que vaporizar el GNL. Si los AAV no proporcionan suficiente calor para elevar la temperatura a 40 ° F, una corriente lateral del gas que sale de los vaporizadores de aire ambiente es enviado a través del sistema de calefacción suplementario y se calentó a una temperatura mayor que 40 ° F. La corriente caliente se mezcla con el, el GNL vaporizado refrigerador de los AAV y se envía a la estación de medición a 40 ° F.

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Sistemas de calefacción a gas son probados y métodos eficaces de proporcionar calor para vaporizar el GNL. También pueden operar en gran parte no afectada por condiciones climáticas rodea. Sin embargo, estos sistemas consumen combustible y generan emisiones. SCV y Shell y tubo intercambiador de calor con HTF y un calentador de gas despedido se consideraron para la Terminal de GNL de Oregon. Sin embargo, SCV no son efectivos para calentar el gas a altas temperaturas (que es necesaria para los propósitos de mezcla). Además, las emisiones de la SCV no se pueden controlar con la tecnología SCR normales. Shell y los intercambiadores de calor de tubo con HTF y un calentador a gas ofrecen una opción más flexible y eficiente. Los calentadores e intercambiadores de calor pueden utilizarse para elevar las temperaturas de gas natural a valores altos para ayudar en la mezcla para alcanzar la temperatura de 40 ° F sendout. El número y la capacidad de combustión a gas Calentadores puede optimizarse para permitir gran apertura por ratios. Gas despedido calentadores también funcionan muy bien con SCR para reducir las tasas de emisiones. Carcasa y tubos intercambiadores de calor son versátiles, sencillos y componentes ampliamente utilizados, y pueden ser fácilmente personalizados para satisfacer diversos requisitos de operaciones.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Vaporización de GNL en la terminal de importación de GNL de Oregon se realizará en dos etapas: (1) una sistema de vaporización aire ambiente proporcionará la mayor parte del calor necesario para la vaporización, y (2) un sistema de calefacción suplementario proporcionará el calor restante necesario cuando las condiciones ambientales no son suficientes para llegar a la temperatura de diseño sendout. En Oregon, la temperatura durante todo el año es tal que la vaporización del aire ambiente indirecta sistemas no serán efectivos durante gran parte del año. El uso de sistemas indirectos haría por lo tanto, requiere la instalación de 100% los sistemas de calefacción de respaldo capacidad disparados. Esto daría lugar a grandes costes de capital y generación de emisiones anuales más que un sistema que utiliza AAV directos. En consecuencia, los AAV directos se consideran el método más apropiado para la extracción de calor del aire ambiente a este terminal. De los dos tipos de AAV directos, proyectos de AAV forzadas se recomiendan sobre los proyectos de AAV naturales en este momento debido a los costos de capital y la reducción de la superficie terrestre. Una desventaja de usar Proyectos de AAV forzosos es la falta de un historial probado en el servicio de la vaporización de GNL alto volumen. Sin embargo, los AAV se han utilizado eficazmente durante años para vaporizar el nitrógeno líquido que es un fluido criogénico más frío que el LNG. De las dos opciones consideradas para el sistema de calefacción adicional, la Shell y los intercambiadores de calor de tubo con HTF y un sistema de calefacción a gas se considera una mejor opción que los vaporizadores de combustión sumergidos (SCV). Este sistema funciona bien 26

con un sistema de reducción catalítica selectiva (SCR), por tanto, sus tasas de emisiones pueden reducirse de manera eficiente y de manera significativa, a diferencia de las unidades de SCV. También SCVs no son eficientes en la entrega de gas natural a las altas temperaturas necesarias para la mezcla aguas abajo con gas frío para lograr el diseño sendout la temperatura, por lo tanto descartar su uso para la calefacción suplementaria en este terminal. En resumen, CH · IV recomienda que Oregon GNL utilizar tiro forzado directo Aire Ambiente vaporizadores para su sistema de vaporización primaria y una Shell y los intercambiadores de calor de tubo con HTF y un calentador de gas despedido como un sistema de calefacción adicional. Esta combinación presenta la opción más eficaz para la vaporización de GNL en la terminal de importación.

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