專利名稱：蒸汽再液化的方法和設(shè)備的制作方法
蒸汽再液化的方法和設(shè)備
本發(fā)明涉及蒸汽再液化的方法和設(shè)備，特別是船舶上可操作的再液化天然 氣蒸汽的方法和設(shè)備。
通常，天然氣以液化狀態(tài)運輸很淑巨離。例如，遠(yuǎn)洋油輪用于將液化天然 氣從天然氣被液化的第一場所運送到其被汽化并被送到氣體分配系統(tǒng)的第二場
所。由于天然氣在低溫，即低于-10(TC的溫度下被液化，在任何實際的儲存系統(tǒng) 中液化天然氣將持續(xù)蒸發(fā)汽化。因此，需要提供設(shè)備以便再液化蒸發(fā)汽化的蒸 汽。在這樣的設(shè)備中執(zhí)行制冷循環(huán)，包括在多個壓縮機中壓縮工作流體，通過 間接熱交換冷卻壓縮的工作流體，膨脹工作流體，以及加熱與壓縮的工作流體 進行間接熱交換的膨脹的工作流體，以及使加熱的工作流體返回到壓縮機中的 一個。壓縮級下游的天然氣蒸汽，與被加熱的工作流體進行間接熱交換而被至 少部分冷凝。用于執(zhí)行這樣的制冷方法的設(shè)備的一個例子是美國專利3857245 中公開的。
根據(jù)美國專利3857245，工作流體來自天然氣自身，因lt虛行開放的制冷 循環(huán)。工作流體的膨脹由閥執(zhí)行。得到部分冷凝的天然氣。部分冷凝的天然氣 分成返回儲罐的液相和與被送到燃燒器燃燒的天然氣混合的汽相。工作流itt 同一熱交換器中既被加熱又被冷卻，因此只需要一個熱交換器。熱交換器位于 第一滑動安裝平臺上，工作流體壓縮機位于第二滑動安裝平臺上。
現(xiàn)在，伏選使用不燃?xì)怏w作為工作流體。進一步地，為了降低需要被外部 提供的壓縮功，優(yōu)選使用膨脹渦輪，而非閥來膨脹工作流體。
設(shè)備的一個例子體現(xiàn)為WO-A-98/43029給出的兩個改進?，F(xiàn)在{頓兩個熱 交換器， 一個與要被部分冷凝的壓縮天然氣蒸汽進行熱交換來加熱工作流體， 另一個冷卻壓縮的工作流體。
WO-A-98/43029指出，天然氣蒸汽的不完全冷凝斷氏了制冷循環(huán)中消耗的 能量(與完全冷凝相比)， 出殘留的蒸汽一其相對富含氮一將被排放到大氣。 實際上，WO-A-98/43029中披露的部分冷湊Mt盾公知的熱力學(xué)定律，其指出冷 凝率(condensate yield)完全是冷凝發(fā)生時壓力和溫度的函數(shù)。典型地，液化天然氣可以在稍高于大氣壓力的壓力下儲存，蒸發(fā)汽化的蒸
汽可以在4 bar的壓力下部分冷凝。由此產(chǎn)生的部分冷凝混合物典型地閃過 (flashed)膨脹閥進入分相器，從而使蒸汽能夠在大氣壓下排出。即使進入膨脹 閥的液相在4 bar下包括達(dá)到10摩爾百分?jǐn)?shù)的氮，由此產(chǎn)生的汽相在1 bar下仍 包括大約50%體積的甲烷。因此，在典型的運行中，每天可能需要從分相器排 出大約3000到5000 kg的甲烷。由于甲烷被認(rèn)為是導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣體，這種 實際瞎況在環(huán)保上是不能接受的。
另一個與根據(jù)WO-A-98/43029設(shè)備的運行有關(guān)的問題是，存在由一方面是 壓縮天然氣的溫度和焓，以及另一方面是工作流體的溫度和烚之間的不匹配弓I 起的可觀的熱力學(xué)無效。
EP-A-1132698披露了一種方法，其減輕當(dāng)蒸汽帶著冷凝天然氣返回到液化 天然氣(LNG)儲存罐時引起的問題。
在根據(jù)EP-A-1132698的方法中，蒸發(fā)汽化的蒸汽和/或天然氣冷凝物與來 自儲罐的液化天然氣混合。
由于氮氣在液化天然氣中的摩爾分?jǐn)?shù)少于氮氣在蒸發(fā)汽化的蒸汽中的摩爾 分?jǐn)?shù)，甚至也少于通過冷凝的蒸發(fā)汽化的蒸汽的閥而膨脹形成的閃蒸氣體，帶 有冷凝器上游或下游或二者的液化天然氣的蒸發(fā)汽化的蒸汽的稀釋，傾向于抑 制在儲存罐中汽相的成分中的波動，否則會沒有蒸發(fā)汽化的蒸汽或天然氣冷凝 物與來自儲罐的液化天然氣的混合的發(fā)生。
但是，根據(jù)EP-A-1132698的方法沒有顯著提高整體熱力學(xué)效率。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種方法，其再液化從至少一個儲存罐中儲存的至少一 個體積的液化天然氣中蒸發(fā)汽化的蒸汽，包括壓縮在串聯(lián)的第一和第二蒸汽壓 縮級中的蒸汽，在冷凝器中通過與在主環(huán)形工作流體循環(huán)中流動的工作流體進 行熱交換來冷凝壓縮的蒸汽，使至少一些由此產(chǎn)生的冷凝物返回到所述儲存罐， 其中在主工作流體循環(huán)中，工作流體依次地，在至少一個工作流體壓縮機中被 壓縮，在第一熱交換器中被冷卻，在膨脹渦輪中膨脹，在冷凝器中用于執(zhí)行天 然氣蒸汽的冷凝，在所述第一熱交換器中與被冷卻并返回到所述工作流體壓縮 機中的工作流體進行熱交換從而被加熱，其特征在于，在主工作流體循環(huán)中， 在通過冷凝器的工作流體的通道和其通過第一熱交換器的通道的中間，在第二 熱交換器中使用工作流體預(yù)冷在第二蒸汽壓縮級下游、也是冷凝器上游的壓縮天然氣蒸汽；工作流體的流動從主工作流體循環(huán)區(qū)域轉(zhuǎn)向，在這里工作流體從 冷凝器流到第二熱交換器，并通過至少一個第三熱交換器，從而冷卻第一和第 二蒸汽壓縮級中間的天然氣蒸汽，在工作流體從第二熱交換器流到第一熱交換 器的區(qū)域，轉(zhuǎn)向的工作流體返回到主工作流體循環(huán)。
本發(fā)明還提供用于再液化天然氣蒸汽的設(shè)備，包括至少一個儲存罐，用于 儲存至少一個體積的液化天然氣，串連的第一和第二蒸汽壓縮級，用于壓縮與 所述儲存罐中的至少一個蒸汽空間相 的蒸發(fā)汽化的天然氣蒸汽，用于冷凝 壓縮蒸汽的冷凝器，冷凝器具有與第二蒸汽壓縮級相 的天然氣入口和與所 述儲存罐相連通的出口，其中冷凝器設(shè)置成在使用中被工作流體冷卻，形成部 分環(huán)形主工作流體循環(huán)的冷ll器依次包括(a)至少一個工作流體壓縮機，用
于壓縮工作流體流，(b)通過第一熱交換器的7賴卩路徑，用于冷卻工作流體流，
(c)膨脹渦輪，用于膨脹工作流體流，(d)冷凝器，(e)通過第一熱交換器的 加熱路徑，用于加熱工作流體，禾n (f)去往所^X作流體壓縮機的入口，其特 征在于，主工作流體循環(huán)包括第二熱交換器，用于與工作流體進行熱交換來冷 卻天然氣，第二熱交換器具有第二蒸汽壓縮級和冷凝器中間的天然氣蒸汽路徑， 以及來自于冷凝器的工作流體出口和去往通過第一熱交換器的加熱路徑入口中 間的工作流體路徑；且具有第三熱交換器，用于與從主工作流體循環(huán)轉(zhuǎn)向的工 作流體進行熱交換來冷卻第一和第二天然氣蒸汽壓縮級中間的天然氣蒸汽，第 三熱交換器具有工作流體路徑，由此在其入口M來自于冷凝器的工作流體出 口和去往第二熱交換器的工作流體入口中間的工作流體循環(huán)區(qū)域，在其出口連 通來自于第二熱交換器的工作流體出口和去往通過第一熱交換器的加熱路徑入 口之間的工作流體循環(huán)區(qū)域。
相比于上述的在先文獻(xiàn) 皮露的相應(yīng)方法和設(shè)備，根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備 育巨夠獲得運行的改善的熱力學(xué)效率。我們把改善的熱力學(xué)效率歸因于不僅在冷 凝器中還在第二和第三熱交換器中的工作流體循環(huán)和天然氣冷凝的整合。熱力 學(xué)效率的改善可以依靠 咸少的能量消耗被利用。
優(yōu)選地，響應(yīng)去往第二蒸汽壓縮級的入口的溫度，從主工作流體循環(huán)轉(zhuǎn)向 到第三熱交換器的工作流體的比例被控制。
優(yōu)選地，當(dāng)所述儲存罐完全裝滿液化天然氣時，這樣運行冷凝器以使過冷 的液化天然氣從其中離開。但是，有時，當(dāng)所述儲存罐只包括相對少量的液化天然氣，冷凝物返回至'條罐具有使蒸發(fā)汽化的蒸汽富含氮的作用。由此，出現(xiàn) 在冷凝器用于冷凝的蒸汽可能包含過量的氮，并且因此冷凝物不但不過冷，而 且其甚至不完全冷凝。在這樣的情況下，或者，如果儲存罐包含具有高氮含量
的液化天然氣，例如，提供包含20—40%體積的氮的蒸發(fā)汽化氣體，包含不冷
凝蒸汽的冷凝物閃入分相器，由此得至啲液相返回至'J儲存罐，且由此得到的汽 相被送到船舶發(fā)動機(在船舶使用中如果發(fā)動機由天然氣供給動力的情況下) 或者燃燒并排放到大氣中。
第一和第二蒸汽壓縮級優(yōu)選由斜蟲的多速度馬達(dá)驅(qū)動。
優(yōu)選地，第一蒸汽壓縮級上游的蒸汽，通過與來自冷凝器的冷凝天然氣流 混合被預(yù)冷。優(yōu)選地，響應(yīng)去往第一壓縮級的入口的溫度，冷凝的天然氣蒸汽 流的流速被控制。
現(xiàn)在，根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備將ffi51參考附圖的實施例進行描述，其中


圖1是液化天然氣(LNG)儲罐的船用裝置的示意性流程圖。
附圖不是按比例繪制的。
參考附圖，在海船或其它遠(yuǎn)洋船舶的船體(未示出)中提供五個絕熱的儲
存罐2、 4、 6、 8和10。儲存罐2、 4、 6、 8和10中的兩個或更多個設(shè)有位于其 底部區(qū)域的潛孔口管12， LNGffl)l潛孔口管12被導(dǎo)入。因為附圖的簡易，儲 罐2、 4和6中的孔口管在圖中未示出。如果只有一些儲存罐設(shè)有潛孔口管，返 回的LNG到未被如此提供的罐的重新分配是ffl)l液泵(未示出)的運行。在常 規(guī)運行中，孔口管12浸沒在LNG的容積16中。在每個罐2、 4、 6、 8和10中， 在LNG的容積16之上具有蒸汽空間18。
雖然儲存罐2、 4、 6、 8和10是絕熱的，但因為LNG在常壓下的沸點大大 低于環(huán)境溫度，所以在每個儲存罐2、 4、 6、 8和10中LNG持續(xù)地蒸發(fā)。每個 罐具有用于蒸汽的頂部出口 22，其與蒸發(fā)汽化氣體集管24相 。從集管24 伸出來的是用于蒸發(fā)汽化氣體的主管道26。位于管道26中的是混合器28，其 中，在運行中，蒸汽可以與來自裝置下游部分的冷凝LNG混合。在運行中，冷 凝的LNG在蒸發(fā)汽化的氣體中蒸發(fā)，并由此降低該氣體的溫度。傳感器27被 提供在混合器下游，并產(chǎn)生代表去往第一壓縮級40的入口處的溫度的信號，該 信號傳遞到閥控制器30，其反過來控制在LNG冷凝管道34中的流控制閩32 的調(diào)節(jié)，LNG冷凝髓34在混合器28內(nèi)的噴霧嘴36中終止。因而，可以運行混合器28從而在選擇的實質(zhì)恒定的低溫，例如低于負(fù)10(TC，向第一壓縮級 40提供天然氣。
蒸發(fā)汽化的氣體從混合器28流進第一壓縮級。第一壓縮級40的出口與第 二壓縮級42的入口間接M。壓縮級40和42典型地由單一馬達(dá)44驅(qū)動，如 果需要通過整體齒輪箱45驅(qū)動。
馬達(dá)44典型地可以在兩個不同速度下運行。
由此得到的壓縮氣體從第二壓縮級42提供到冷凝器46，冷凝器46典型地 是板翅式或螺旋纏繞式熱交換器，在其中，壓縮氣體被冷凝并一次冷凝到過冷。 由此得到的過冷冷凝物從冷凝器46沿著管道48流到冷凝返回集管50，集管50 向在罐8和10底部區(qū)域中的孔口管12供給，或者，如果^!THi安裝有孔口管 12，則向罐2、 4、 6、 8和10供給。
由在實質(zhì)封閉的制冷循環(huán)60中，例如布雷頓循環(huán)，以第一壓力流動的工作 或熱交換流體，例如氮，提供用于冷凝器46的7賴卩。
在布雷頓循環(huán)60中，fflai冷凝器46的氮，在氣一氣熱交換器62中高于第
一壓力的第二壓力下，與返回的壓縮iua行熱交換而被加熱。由此得到的加熱
氮流到壓縮機64，壓縮機64典型地包括三個壓縮級66、 68和70,它們均具有 安裝在整體齒輪箱(未示出)上或同一軸72上的轉(zhuǎn)子(未示出)，肖^多由發(fā)動 機74 ffiil齒輪箱75驅(qū)動。第一中間冷卻器78設(shè)置在來自于第一壓縮級66的 出口的下游和去往第二壓縮級68的入口的上游。第二中間冷卻器80設(shè)置在來 自于第二壓縮級68的出口的下游和去往第三壓縮級70的入口的上游。后^4口 器82設(shè)置在來自于第三壓縮級70的出口的下游。中間冷卻器78和80以及后 冷卻器82典型地被水7賴卩，并運行從而從在布雷頓循環(huán)運行中的循環(huán)氮中移除 壓縮熱。得到的后7轉(zhuǎn)卩壓縮氮作為在鵬至啲返回的冷氮流流過熱交換器63。 由此，壓縮氮流在熱交換器62中被冷卻到較船鵬。壓縮的冷卻氮流通到膨脹 渦輪84，在此處隨額外功的工作被膨脹。膨脹渦輪84典型地安裝在同一整體齒 輪箱(未示出)上或同一軸上，與壓縮級66、 68和70—樣。因此，膨脹渦輪 84幫助驅(qū)動壓縮級66、 68和70。在渦輪84中，氮的膨脹產(chǎn)生在冷凝器46中 天然氣蒸汽的冷凝需要的制冷。由此，氮持續(xù)地ilil環(huán)形回路。
在附圖中描述的布雷頓循環(huán)60的特殊特征是，氮不直接通過從冷凝器46 到達(dá)熱交換器62。而是通過第二氣一氣逆流熱交換器86。該熱交換器的目的是在i2A冷凝器46的上游，預(yù)}^^然氣到接近其冷凝纟鵬的纟驢。從而，在典型
的運行環(huán)境中，當(dāng)罐2、 4、 6、 8和10完全裝滿LNG時，在冷凝器46中天然 氣不僅液化而且過冷。當(dāng)LNG返回至蠊時，液化天然氣的過冷阻止了閃蒸氣體 的形成。
圖中顯示的布雷頓循環(huán)6的特殊形式的進一步特征是， 一部份氮從布雷頓 循環(huán)在來自于冷凝器46的出口的下游、去往第二熱交換器86的入口的上游的 區(qū)域退回，并流過位于第一天然氣壓縮級40的下游、第二天然氣壓縮級42的 上游的第三熱交換器88，從而用于將由第一壓縮級40的運4亍在天然氣產(chǎn)生的壓 縮熱排除。作為結(jié)果，通過第三熱交換器88的氮被加熱。加熱的氮流在來自于 第二熱交換器86的出口的下游區(qū)域、去往ilil第一熱交換器62的加熱通道的 入口的上游返回到布雷頓循環(huán)60。典型地，控制閥90響應(yīng)于去往第二天然氣壓 縮級42的入口的溫度傳感器(未示出)，控制Mil第三熱交換器的氮工作流體 的流速。在典型的布置中，操作控制閥90以維持去往第二天然氣壓縮級42的 入口的恒定的溫度。
在冷凝器46中，不是所有天然氣都被液化，其典型地M管道50返回罐 2、 4、 6、 8和10。 一部份冷凝物通過管道34被送到混合器28，從而預(yù)冷第一 壓縮級40上游的天然氣。
在運行中，根據(jù)如何在罐2、 4、 6、 8和10中裝載LNG，用不同方法運行 圖中顯示的設(shè)備。當(dāng)這些罐完全裝滿時，去往第一天然氣壓縮級40的入口的溫 度典型 地為大約負(fù)IO(TC或甚至更低。入口的壓力典型地稍高于lbar。天然氣 典型地在大約2 bar壓力、大約負(fù)65"溫度下離開第一壓縮級。氣體典型地在 熱交換器中被冷卻到大約負(fù)13(TC的溫度，并在該溫度下進入第二天然氣壓縮 級。天然氣典型地在大約5 bar壓力、大約負(fù)75。C溫度下離開第二壓縮級42。 天然氣在第二熱交換器中被冷卻到其將要開始冷凝的溫度。該溫度的精確值取 決于天然氣的成份。在天然氣中氮的摩爾分?jǐn)?shù)越大，開始冷凝的溫度趣氐。因 為在常規(guī)運行中，冷凝器46不需要使天然氣過熱后7賴卩，所以熱交換可能比先 前已知的循環(huán)更有效率，在已知循環(huán)中，相應(yīng)的冷凝器需要同時^^然氣過熱 后冷卻和冷凝。作為中間冷卻、過熱后和帶有過冷的分離冷凝的結(jié)果，制冷循 環(huán)的能量消耗被降低。
如前所述，天然氣作為過冷液體離開冷凝器46。典型地，取決于天然氣的成份，其離開溫度為大約負(fù)165°C。如此低的離開溫度的一個優(yōu)點是，在LNG ilil孔口管12再引導(dǎo)aA罐2、 4、 6、 8和10中時，即便有也是相對很少的閃 蒸氣體形成。此外，當(dāng)罐完全裝滿時，形成的任何閃蒸氣體在其到達(dá)表面之前， 可以在液體中溶解或冷凝。
在常規(guī)運行中，當(dāng)罐完全裝滿時，膨脹渦輪84典型地具有大約負(fù)104X:的 入口溫度，大約負(fù)168X:的出口溫度，大約10bar的出口壓力。如果天然氣的成 份是，例如，8.5%體積的氮和91.5%體積的甲烷，對于冷凝器46中產(chǎn)生的冷 凝物，該溫度足夠低，從而具有過冷所需要的程度。但是，有時，在其中設(shè)置 有罐2、4、6、S和10的船需要ii^用于罐中液壓頭的足夠的少于最大量的LNG， 其不足以阻止通過孔口管12返回的冷凝物的閃蒸，或保證在LNG的容積16中 形成的閃蒸氣體的細(xì)小泡沫全部溶解。結(jié)果，從罐2、 4、 6、 8和10流到第一 壓縮級40的蒸汽富含氮。因而，其在第二天然氣蒸汽壓縮級42出口壓力下的 冷繊鵬下降。實際上，當(dāng)罐相對較少地裝載LNG時，富含程度可能變得如此 大，以至于冷凝器46不再完全冷凝蒸汽。在這種情況下，冷凝物和不冷凝蒸汽 的混合物可能有選擇性iWl閥100被導(dǎo)向i4A分相器102，而不是通到f^ 50。液體從分相器102底部退回，并送到管道50。蒸汽從分相器102通到排放 管線104，排放管線104M)1集管106通向氣體燃燒單元108，從而蒸汽的天然
氣含量可以燃燒，并且由此產(chǎn)生的燃燒氣體被排放到大氣中。
在圖中顯示的設(shè)備的運^1中，天然氣蒸汽的最小和最大流動可以在很大范 圍內(nèi)改變。因此，典型im地，4柳兩套第一和第二天然氣壓縮級40和42，兩 套裝置彼此并聯(lián)。因此，典型地，具有兩個第三熱交換器88彼此并聯(lián)。4頓一 套還是兩套設(shè)備，取決于罐2、 4、 6、 8和10中的天然氣的蒸發(fā)速度。同樣地， 可能有兩套或者更多套氮壓縮級66、 68和70并聯(lián)，以及兩個或更多膨脹渦輪 84并聯(lián)。
權(quán)利要求
1.一種方法，用于再液化從至少一個儲存罐中儲存的至少一個體積的液化天然氣中蒸發(fā)汽化的蒸汽，包括在串聯(lián)的第一和第二蒸汽壓縮級中壓縮蒸汽，在冷凝器中通過與在主環(huán)形制冷循環(huán)中流動的工作流體進行熱交換來冷凝壓縮的蒸汽，使至少一些由此產(chǎn)生的冷凝物返回到所述儲存罐，其中在工作流體循環(huán)中，工作流體依次地，在至少一個工作流體壓縮機中被壓縮，在第一熱交換器中被冷卻，在膨脹渦輪中膨脹，在冷凝器中用于執(zhí)行天然氣蒸汽的冷凝，在所述第一熱交換器中與被冷卻并返回到所述工作流體壓縮機中的工作流體進行熱交換從而被加熱，其特征在于，在主工作流體循環(huán)中，在通過冷凝器的工作流體的通道和其通過第一熱交換器的通道的中間，在第二熱交換器中使用工作流體預(yù)冷在第二蒸汽壓縮級下游、但是在冷凝器上游的壓縮天然氣蒸汽；工作流體的流動從主工作流體循環(huán)區(qū)域轉(zhuǎn)向，在這里工作流體從冷凝器流到第二熱交換器，并通過至少一個第三熱交換器，從而冷卻第一和第二蒸汽壓縮級中間的天然氣蒸汽，在工作流體從第二熱交換器流到第一熱交換器的區(qū)域，轉(zhuǎn)向的工作流體返回到主工作流體循環(huán)。
2. 如權(quán)禾腰求l所述的方法，其特征在于，響應(yīng)去往第二蒸汽壓縮級的入口的^Jt， ,Ai工作流體循環(huán)轉(zhuǎn)向至i傑三熱交換器的工作流體靴匕例被控制。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述儲存罐完全裝滿液 化天然氣時，運行冷凝器以使過冷的液化天然氣從其中離開。
4. 如前面任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，第一蒸汽壓縮級上游 的蒸汽通過與來自冷凝器的冷凝天然氣流混合被預(yù)冷。
5. 如權(quán)禾腰求4所述的方法，其特征在于，響應(yīng)去往第一壓縮級的入口的 ^Jt，冷凝蒸汽流的流速被控制。
6. —種用于再液化天然氣蒸汽的設(shè)備，包括至少一個儲存罐，用于儲存至 少一個體積的液化天然氣；串連的第一和第二蒸汽壓縮級，用于壓縮與所述儲存罐中的至少一個蒸汽空間相iSI的蒸發(fā)汽化的天然氣蒸汽；用于冷凝壓縮蒸 汽的冷凝器，冷凝器具有與第二蒸汽壓縮級相3iM的天然氣入口和與所述儲存 罐相 的出口，其中冷凝器設(shè)置成在使用中被工作流體7令卻，形成部分環(huán)形 主工作流體循環(huán)的冷凝器依次包括(a)至少一個工作流體壓縮機，用于壓縮工作流體流，(b)通過第一熱交換器的冷卻路徑，用于冷卻工作流體流，(C)膨脹渦輪，用于膨脹工作流體流，(d)冷凝器，(e)通過第一熱交換器的加熱路徑，用于加熱工作流體，和(f)去往所述工作流體壓縮機的入口，其特征在 于，主工作流體循環(huán)包括第二熱交換器，用于與工作流體進行熱交換來y令卻天 然氣，第二熱交換器具有第二蒸汽壓縮級和冷凝器中間的天然氣蒸汽路徑，以 及來自于冷凝器的工作流體出口和去往通過第一熱交換器的加熱路徑的入口中間的工作流體路徑；且具有第三熱交換器，用于與從主工作流體循環(huán)轉(zhuǎn)向的工作流體進行熱交換來冷卻第一和第二天然氣蒸汽壓縮級中間的天然氣蒸汽，第三熱交換器具有工作流體路徑，由此在其入口3SI來自于冷凝器的工作流體出 口和去往第二熱交換器的工作流體入口中間的工作流體循環(huán)區(qū)域，在其出口連 通來自于第二熱交換器的工作流體出口和去往通過第一熱交換器的加熱路徑的 入口之間的工作流體循環(huán)區(qū)域。
7. 如權(quán)禾腰求6所述的設(shè)備，其特征在于，具有閥，用于響應(yīng)去往第二蒸 汽壓縮級的入口的、溫度，控制從主工作流體循環(huán)轉(zhuǎn)向到第三熱交換器的工作流 體的比例。
8. 如權(quán)利要求6或7所述的設(shè)備，其特征在于，第一和第二蒸汽壓縮級由 ip^蟲的多速度馬達(dá)驅(qū)動。
9. 如權(quán)利要求6到8中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，還包括第一蒸汽 壓縮級上游的混合器，在其中天然氣蒸汽可以被^4卩，混合器具有與冷凝器連 通的冷凝天然氣的入口。
10. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，包括閥，用于控制到混合器的冷凝物的流動，并可操作地維持去往第一壓縮級的入口的溫度恒定。
11. 如權(quán)禾腰求6到10中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，用于冷凝物離開冷凝器的出口可以選擇性地通過與分相器連通的膨脹閥安置，分相器具有用 于使液體返回到儲存罐的出口和使蒸汽通到燃燒單元的出口 。
全文摘要
蒸發(fā)汽化的液化天然氣從例如儲存罐10流出，并在蒸汽壓縮級40和42中壓縮。由此產(chǎn)生的壓縮蒸汽在冷凝器46中冷凝，冷凝物返回到罐10。冷凝器46通過在布雷頓循環(huán)60中流動的例如氮的工作流體冷卻。布雷頓循環(huán)包括熱交換器86，熱交換器86將來自其通過冷凝器46的通道上游的壓縮天然氣蒸汽的壓縮熱排除。另外，一部分工作流體從來自于冷凝器46的工作流體出口和去往熱交換器86的工作流體入口中間的布雷頓循環(huán)60區(qū)域收回，收回的工作流體流過另一個熱交換器88，在熱交換器88中，其將來自在壓縮級40和壓縮級42之間的天然氣蒸汽的壓縮熱排除。收回的工作流體返回到布雷頓循環(huán)60。
文檔編號F25J1/02GK101495828SQ200780018480
公開日2009年7月29日 申請日期2007年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月23日
發(fā)明者V·富克斯 申請人:克里奧斯塔股份有限公司