一種液化天然氣接收站天然氣輸出系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低能耗的LNG (液化天然氣)接收站天然氣輸出系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]LNG接收站一般是指為了接受海運(yùn)的LNG，建設(shè)在海邊的LNG氣化工廠，是將通過(guò)遠(yuǎn)洋運(yùn)輸船輸送來(lái)的LNG進(jìn)行卸船、儲(chǔ)存、BOG氣化，LNG氣化外輸給用戶、工程等。
[0003]現(xiàn)有的LNG接收站工藝中LNG都是通過(guò)高壓泵加壓，送入氣化器氣化外輸，BOG通過(guò)BOG壓縮機(jī)加壓后外輸或者送入再冷凝器中冷卻，整個(gè)工藝中LNG高壓泵和BOG壓縮機(jī)的能耗占總能耗的百分比較高。
[0004]LNG以低溫液體的形式儲(chǔ)存，當(dāng)用于燃料時(shí)必須為氣體狀態(tài)，這時(shí)必須采用氣化器，LNG的氣化需要能量使低溫液態(tài)天然氣轉(zhuǎn)變成常溫氣體，必須要提供相應(yīng)的熱量。熱量的來(lái)源可以從環(huán)境空氣和水中獲得，也可以通過(guò)燃料燃燒獲得?，F(xiàn)在大量采用的LNG氣化器是開(kāi)架式氣化器、浸沒(méi)燃燒式氣化器和中間介質(zhì)式氣化器。
[0005]開(kāi)架式氣化器以海水為熱源，經(jīng)常用于基本負(fù)荷型的LNG接收站。它是由一組內(nèi)部具有星形斷面，外部有翅片的鋁合金管組成，前期投資較高，安裝費(fèi)用較高，并且其利用的是海水，隨著水溫的降低，氣化能力下降，并且海水泵的能耗非常高，海水還存在對(duì)基體金屬的腐蝕。
[0006]浸沒(méi)燃燒式氣化器它使用了一個(gè)直接向水中排出燃?xì)獾娜紵?。由于需要不斷燃燒燃料氣，成本提高，不環(huán)保，操作費(fèi)用較高。
[0007]中間介質(zhì)式氣化器，它通常采用丙烷、丁烷或氟利昂等介質(zhì)作為中間傳熱流體，它作為中間介質(zhì)與海水或者其他熱源流體換熱，然后中間介質(zhì)與為L(zhǎng)NG進(jìn)行換熱，但是需要選擇匹配的中間介質(zhì)，增加了中間介質(zhì)的殼體，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種低能耗的液化天然氣接收站天然氣輸出系統(tǒng)。本實(shí)用新型的天然氣輸出系統(tǒng)工藝能耗低，并且氣化器設(shè)備具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)操作費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。
[0009]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:采用液體加壓易于氣體加壓的原理，通過(guò)LNG高壓泵多做功后，經(jīng)氣化器氣化后，進(jìn)入膨脹機(jī)做功，驅(qū)動(dòng)高壓泵。
[0010]本實(shí)用新型提供了一種LNG接收站天然氣輸出系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0011]至少一個(gè)液化天然氣(LNG)儲(chǔ)罐，其用于接收船舶或LNG槽車等輸送的的液化天然氣；所述LNG儲(chǔ)罐包括用于將低溫液化天然氣進(jìn)行增壓的潛液泵，用于將蒸發(fā)氣(BOG)移出儲(chǔ)罐的移出裝置，和用于將增壓后的液化天然氣移出儲(chǔ)罐的移出裝置；
[0012]高壓泵，其用于將低壓液化天然氣增壓至較管網(wǎng)輸出壓力更高的壓力；所述的高壓泵包括用于將低壓液化天然氣進(jìn)料至該高壓泵的進(jìn)料管線，和用于將增壓后的液化天然氣進(jìn)料至氣化器的管線，和用來(lái)輸入透平膨脹機(jī)做功的裝置；
[0013]氣化器，其用于將來(lái)自高壓泵的高壓液化天然氣汽化為高壓天然氣；所述氣化器包括用來(lái)將來(lái)自高壓泵的高壓液化天然氣進(jìn)料至該氣化器的進(jìn)料管線，和用來(lái)將汽化后的天然氣輸送至透平膨脹機(jī)的管線；
[0014]透平膨脹機(jī)，其用于對(duì)來(lái)自氣化器的高壓天然氣進(jìn)行膨脹做功；所述透平膨脹機(jī)包括用來(lái)將來(lái)自氣化器的高壓天然氣進(jìn)料至所述透平膨脹機(jī)的進(jìn)料管線，用來(lái)將膨脹后的天然氣輸出的管線，和用來(lái)將透平膨脹機(jī)的做功輸出的裝置；
[0015]氣體壓縮機(jī)，其用于對(duì)來(lái)自LNG儲(chǔ)罐的蒸發(fā)氣進(jìn)行增壓；所述氣體壓縮機(jī)包括用來(lái)將來(lái)自LNG儲(chǔ)罐的蒸發(fā)氣進(jìn)料至該氣體壓縮機(jī)的進(jìn)料管線，用來(lái)將壓縮后的蒸發(fā)氣輸出的管線。
[0016]本實(shí)用新型的天然氣輸出系統(tǒng)中，其中還可以包括再冷凝器；其包括用來(lái)接收氣體壓縮機(jī)輸出的蒸發(fā)氣的進(jìn)料管線、用于將LNG儲(chǔ)罐輸出的低壓液化天然氣進(jìn)料至所述再冷凝器的進(jìn)料管線、和用于將再冷凝產(chǎn)物輸出(至高壓泵)的移出裝置。
[0017]本實(shí)用新型的系統(tǒng)中，所述的氣化器為太陽(yáng)能氣化器；其包括用來(lái)將高壓泵增壓后的液化天然氣進(jìn)料至所述氣化器的進(jìn)料管線、用來(lái)將氣化后的高壓天然氣輸出(至透平膨脹機(jī))的移出管線。
[0018]其中在用來(lái)將高壓泵增壓后的液化天然氣進(jìn)料至所述氣化器的進(jìn)料管線上還設(shè)置LNG輸入口流量控制器、用來(lái)將氣化后的高壓天然氣移出(至透平膨脹機(jī))的移出管線上還設(shè)置NG輸出口流量控制器。
[0019]其中的太陽(yáng)能氣化器，其包括一個(gè)封閉、固定容積、耐壓、外設(shè)太陽(yáng)能板的罐體，若干個(gè)噴淋裝置和設(shè)置在罐體內(nèi)部的壓力傳感器和液位傳感器，殼體的一側(cè)設(shè)有LNG輸入口，另一側(cè)設(shè)有NG輸出口。
[0020]所述的太陽(yáng)能氣化器包括，用于測(cè)量液面高度的液位傳感器、控制系統(tǒng)、用于測(cè)量氣化器內(nèi)壓力的壓力傳感器，用來(lái)對(duì)高壓液化天然氣進(jìn)行噴淋的噴淋裝置和用于對(duì)太陽(yáng)能氣化器進(jìn)行加熱的太陽(yáng)能加熱裝置。其中太陽(yáng)能加熱裝置位于氣化器罐體的外表面。
[0021]本實(shí)用新型的系統(tǒng)中，其中透平膨脹機(jī)的做功用于驅(qū)動(dòng)LNG高壓泵。
[0022]本實(shí)用新型的天然氣輸出系統(tǒng)中，用于將蒸發(fā)氣(BOG)移出LNG儲(chǔ)罐的移出裝置與將來(lái)自LNG儲(chǔ)罐的蒸發(fā)氣進(jìn)料至氣體壓縮機(jī)的進(jìn)料管線可以為同一裝置。同樣，用于將增壓后的液化天然氣移出儲(chǔ)罐的移出裝置與將低壓液化天然氣進(jìn)料至高壓泵的進(jìn)料管線亦可以為同一裝置。而用于將增壓后的高壓液化天然氣進(jìn)料至氣化器的進(jìn)料管線與用來(lái)將高壓泵增壓后的高壓LNG移出裝置亦可以為同一裝置。同樣，用來(lái)往高壓泵中輸入透平膨脹機(jī)做功的裝置與和用來(lái)將透平膨脹機(jī)的做功輸出的裝置亦可以為同一裝置或配合裝置。
[0023]進(jìn)一步，本實(shí)用新型的系統(tǒng)在工作時(shí)，LNG儲(chǔ)罐罐體中的LNG必須不斷輸入，以保證氣化器中LNG的氣化量與NG的輸出量相平衡，以維持氣化器的壓力。
[0024]進(jìn)一步，氣化器內(nèi)部設(shè)有的壓力傳感器能夠監(jiān)測(cè)內(nèi)部壓力的變化，液位傳感器能夠監(jiān)測(cè)氣化器內(nèi)部LNG的液位。
[0025]本實(shí)用新型中，所述的氣化器中還包括控制系統(tǒng)回路，該控制系統(tǒng)的信號(hào)輸入端分別連接在氣化器的液位傳感器和氣化器的壓力傳感器上，所述控制系統(tǒng)回路的輸出端為高壓LNG的輸入口流量控制閥和NG的輸出口的流量控制閥。當(dāng)壓力增大時(shí)，LNG液位過(guò)高時(shí)，可以減少LNG的輸入量和NG的輸出量，當(dāng)壓力降低時(shí)和液位過(guò)低時(shí)，增加LNG的輸入量和NG的輸出量。
[0026]在本實(shí)用新型中，如無(wú)特別說(shuō)明，“LNG”即指液化天然氣(液化氣)，“BOG”即指蒸發(fā)氣，“NG”指天然氣，“汽化器”同“氣化器”。
[0027]基于上述系統(tǒng)，本發(fā)明中LNG接收站天然氣輸出系統(tǒng)的工作過(guò)程為:
[0028]LNG由LNG儲(chǔ)罐內(nèi)的低壓潛液泵加壓后送入LNG高壓泵，LNG經(jīng)高壓泵加壓到高于外輸壓力，LNG由高壓泵送入太陽(yáng)能氣化器，經(jīng)氣化器的噴淋裝置噴入氣化器。開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，LNG的輸入量要控制在一定的范圍內(nèi)，以保證能夠順利氣化，LNG不斷的氣化，當(dāng)氣體產(chǎn)生的壓力達(dá)到外輸壓力時(shí)，天然氣開(kāi)始外輸，同時(shí)LNG的不斷地輸入，并保持氣化量等于天然氣的外輸量，從而保持動(dòng)態(tài)平衡。高壓天然氣外輸，進(jìn)入膨脹機(jī)做功。然后直接送入高壓外輸管網(wǎng)供給用戶。
[0029]其中膨脹機(jī)做功用于驅(qū)動(dòng)LNG高壓泵。
[0030]本發(fā)明中的LNG接收站儲(chǔ)罐中揮發(fā)出來(lái)的BOG通過(guò)BOG輸氣總管輸送至BOG壓縮機(jī)，經(jīng)加壓后，1.直接加壓至外輸管網(wǎng)用戶需要的壓力直接外輸。2.加壓后送入再冷凝器中冷卻。
[0031]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的液化天然氣接收站天然氣輸出系統(tǒng)具有以下優(yōu)益效果。
[0032]1、本發(fā)明的LNG接收站天然氣輸出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，后期維持操作費(fèi)用低。
[0033]2、由于采用了太陽(yáng)能氣化器，本實(shí)用新型系統(tǒng)的運(yùn)行能耗較低。
[0034]3、太陽(yáng)能氣化器的LNG輸入口設(shè)有若干個(gè)噴淋裝置，液體經(jīng)過(guò)罐體的噴淋裝置均勻的向下流動(dòng)，從而使升溫速度迅速，能全面、快捷、穩(wěn)定的使增壓后LNG氣化。S卩，本發(fā)明的系統(tǒng)還具有氣化速度快、天然氣輸出穩(wěn)定的特點(diǎn)。
[0035]4、氣化器以太陽(yáng)能作為基本熱介質(zhì)，不需要循環(huán)水和中間冷卻介質(zhì)，因此本實(shí)用新型的系統(tǒng)不僅可以廣泛應(yīng)用于缺水地區(qū)，還可以用于可移動(dòng)的設(shè)備中，形成撬裝設(shè)備，進(jìn)一步擴(kuò)展了本發(fā)明LPG接收站天然氣輸出系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0036]圖1為本實(shí)用新型的天然氣輸出系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]其中，1-LNG儲(chǔ)罐，2-低壓潛液泵，3-管線，4-管線，5-高壓泵，6-輸入/輸出裝置，7-LNG輸入流量控制器，8-液位傳感器，9-控制系統(tǒng)，10-壓力傳感器，11-氣化器LNG輸入管線，12-噴淋裝置，13-氣化器，14-NG輸出流量控制器，15-NG輸出管線，16-透平膨脹機(jī)，17-管線，18-氣體壓縮機(jī)，19-管線，24-太陽(yáng)能加熱裝置。
[0038]圖2為本實(shí)用新型的天然氣輸出系統(tǒng)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]其中，1-LNG儲(chǔ)罐，2-低壓潛液泵，3-管線，4-管線，5-高壓泵，6-輸入/輸出裝置，7-LNG輸入流量控制器，8-液位傳感器，9-控制系統(tǒng)，10-壓力傳感器，11-氣化器LNG輸入管線，12-噴淋裝置，13-氣化器，14-NG輸出流量控制器，15-NG輸出管線，16-透平膨脹機(jī)，17-管線，18-氣體壓縮機(jī)，19-管線，20-再冷凝器，21管線，22-管線，23-管線，24-太陽(yáng)能加熱裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0040]為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)的目的及效果，以下結(jié)合【具體實(shí)施方式】并配