| 1.课题来源与背景 在大型LNG接收站中， LNG(液化天然气)外输使用首先要经过气化。气化器就是专门用于LNG气化的换热器。它是液化天然气接收站的主要设备之一，其主要作用是将低温（-162C）LNG加热气化。因此，气化器是保证接收站功能的关键设备，并且在很大程度上决定了接收站的成本。 大型LNG接收站采用的气化器都是海水开架式的，海水开架式气化器具有明显的优势,与空温式相比具有工作稳定,产量大的优点,但国内不能制作,被日本及欧美国家垄断,主要难度是高效铝制星形翅片无缝换热管的制造。我国目前在用的海水气化器全部来自于日本。 当前，随着我国天然气的不断开发和引进，天然气在能源使用中的比例日益增大，我国沿海正在新建或计划新建一系列的LNG接收站，如海南LNG、大连LNG等，海水开架式气化器的需求量也在急剧上升。如果我们能够设计研发出具有自主知识产权的核心设备，实现海水开架式气化器的国产化，那将大大降低型LNG接收站设备的投资成本。 甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司立足于自身在换热器应用与研究方面的优势，结合自己在LNG接收站方面积累的经验，开展了海水开架式气化器技术研究工作。该项目被列为2011年甘肃省科技支撑计划项目和2010年兰州市优秀科研资助项目。 2.研究目的与意义 海水开架式气化器的研究，目的是解决LNG接收站国产化的问题，设计研制出具有自主知识产权的核心设备，结束核心设备依靠进口的现状。同时也可以大大降低大型LNG接收站设备的投资，具有较好的社会效益和经济效益。 3.主要技术指标 根据目前海水开架式气化器的发展应用情况，我们研发的海水开架式气化器在传热效率和使用寿命方面要达到或接近国际水平，并能够达到如下指标： 1) LNG处理量：满足正常工作195吨/小时的使用要求。 2) 设计压力12Mpa,设计温度-165～0℃。 3) 通过对气化器结构、集管、管板的优化设计，换热管结构的改进，保证气化器可以在0％～100％的负荷范围内长期安全运行。 4) 通过对低温铝合金管及AI-Zn表面电弧喷涂技术的应用，降低设备成本，使设备投资为进口价格的70%。 蓝科高新在LNG开架式气化器传热、材料选择、换热管结构优化、有限元应力分析、流体数值模拟研究、焊接工艺等方面做了大量研究工作，解决了气化器设计和制造中的关键技术问题，实现了预期目标。 4.创见与创新 蓝科高新在开架式气化器整体技术研究、样机研制和产品机研制等方面进行了大量研究工作，攻克了种种技术难题，最终实现了国产首台LNG开架式气化器的研制。该项目具有以下创新特点： 1) 项目在LNG开架式气化器传热、材料选择、换热管结构优化、有限元应力分析、流体数值模拟研究、焊接工艺等方面做了大量研究工作，解决了气化器设计和制造中的关键技术问题。 2) 开发了星形铝合金翅片换热管，有效增大换热面积和持水空间；换热管采用双层结构，减少了管外结冰，提高了换热效率。 3) LNG入口接管处的不锈钢与铝合金的异种材料焊接连接,采用氩弧焊/摩擦焊的工艺技术，实现了技术突破。 4) 该项目技术已成功进行了产业化推广，并在实际项目中取代进口产品。 项目实施期间获得国家专利7项，发表论文5篇，编制企业标准1项。 5.社会经济效益 海水开架式气化器技术研究各项工作的完成，实现了预期目标。通过对开架式气化器的研究和试验，特别是国产首台LNG开架式气化器的成功研制，打破了发达国家对LNG开架式气化器的垄断，结束了长期以来依赖进口的局面，不仅具有显著的直接经济效益，同时还能够从项目管理、关税和加速工程项目建设及后期的维护和保养方面获得较大的潜在经济效益，同时也开创了我国LNG开架式气化器国产化的先河，在同类产品中具有较大的社会影响力。 |
