一種自給式的lng站的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自給式的LNG站，包括LNG儲罐、燃氣發(fā)電機以及所述受燃氣發(fā)電機供電的站內耗電設備，還設有BOG損耗回收裝置，所述BOG損耗回收裝置包括壓縮機、換熱器、LNG回收罐以及LNG氣化穩(wěn)壓罐。本實用新型的換熱器為管殼式的兩個換熱器，第一換熱器中利用氣化的氮氣對壓縮后的氣體進行預冷，起到穩(wěn)壓器的作用，使BOG的液化在一個相對緩和的條件下進行，延長了設備的使用壽命；本實用新型將BOG回收，得到的LNG用于站內耗電設備的發(fā)電供應，實現對BOG余氣回收利用，達到節(jié)能、環(huán)保的目的。
【專利說明】
一種自給式的LNG站
技術領域
[0001]本實用新型涉及液化設備技術領域，具體涉及一種自給式的LNG站。
【背景技術】
[0002]液化天然氣(LNG)是天然氣經過凈化和冷凝液化后形成的液態(tài)天然氣，是一種可以大規(guī)模利用的清潔能源，在國民經濟中有廣泛的應用。LNG作為優(yōu)質的車用燃料，與汽車燃油相比，具有辛烷值高、抗爆性好、燃燒完全、排氣污染少、發(fā)動機壽命長、運行成本低等優(yōu)點。與壓縮天然氣相比，則具有儲存效率高，續(xù)駛里程長，儲瓶壓力低、重量輕、數量小等優(yōu)點。
[0003]發(fā)展LNG作為汽車燃料就需要配套建設LNG汽車加氣站。而LNG加氣站不可避免的會產生低溫氣體(BOG) AOG是LNG儲存和運營過程中，部分LNG蒸發(fā)，產生的閃蒸汽。其主要成分為甲烷，是一種溫室效應很強的氣體，如將BOG排放到大氣中，不僅造成嚴重的溫室效應，同時也使清潔能源浪費。國內很多小型LNG加氣站直接將BOG進行放空處理，這樣不僅造成很大的環(huán)境污染，而且增加了 LNG加氣站的安全隱患。
[0004]目前國內對于LNG加氣站BOG的回收處理有如下幾種:
[0005](I)通過壓縮機將BOG壓縮至一定的壓力后，與輸出的LNG在相同的壓力下直接接觸換熱，冷凝成LNG外輸。
[0006](2)通過壓縮機直接將BOG壓縮，達到外輸管網所需壓力后輸送給城市燃氣管網。
[0007]申請公布號為CN105318190 A的專利文獻公開了一種BOG液化回收系統(tǒng)及方法。BOG液化回收系統(tǒng)用于回收由LNG儲罐產生的B0G，包括壓縮機、液化裝置、介質管路和控制系統(tǒng)。液化裝置包括盛裝有液態(tài)氮的液氮貯槽和換熱管;第一介質管路連接于LNG儲罐與壓縮機之間，其上安裝有第一自力式調壓閥，自力式調壓閥根據LNG儲罐頂部的氣相空間壓力變化能自動打開和關閉；第二介質管路連接于壓縮機與換熱管之間；第三介質管路連接于換熱管與LNG儲罐底部之間。控制系統(tǒng)根據LNG儲罐頂部的BOG氣相空間壓力變化控制壓縮機啟動或停止。該回收裝置在運行過程中，BOG在換熱管中冷卻液化，在冷熱相轉化過程中，裝置的管程會發(fā)生振動產生噪聲，且影響裝置壽命。
[0008]目前國內的LNG主要用戶為城市公交車、長途客運車輛、具有固定路線的長途貨運車輛和礦山煤田的運輸車輛，針對以上車輛的使用需求，有些LNG站需要建在高速公路或煤田、礦山等偏遠地區(qū)，站區(qū)接電比較困難，限制了加氣站的建設。
[0009]授權公告號為CN203131417 U的專利文獻公開了一種具有BOG回收功能的撬裝式自供電LNG加氣站，包括LNG低溫儲罐、LNG潛液栗、LNG加氣機、EAG氣化器、BOG加熱器、BOG加熱穩(wěn)壓裝置、天然氣發(fā)電機組和自動控制系統(tǒng)，可以將低溫儲罐產生的BOG回收用于發(fā)電，再將所發(fā)出的電能為本加氣站及其他用電設施提供電能和供熱，實現對BOG余氣回收利用，達到節(jié)能、環(huán)保的目的。
【實用新型內容】
[0010]本實用新型提供了一種自給式的LNG站，將BOG回收進行發(fā)電，供應整個加氣站的供電。
[00?1 ] —種自給式的LNG站，包括LNG儲罐、燃氣發(fā)電機以及所述受燃氣發(fā)電機供電的站內耗電設備，還設有BOG損耗回收裝置，所述BOG損耗回收裝置包括壓縮機、換熱器、LNG回收罐以及LNG氣化穩(wěn)壓罐，所述LNG儲罐通過BOG排放管接壓縮機的氣體入口，所述換熱器為管殼式的兩個換熱器，其中:
[0012]第一換熱器的管程入口接壓縮機的氣體出口，第一換熱器的管程出口接第二換熱器的殼程入口，第二換熱器的殼程出口接LNG回收罐；
[0013]第二換熱器的管程入口接液氮源，第二換熱器的管程出口接第一換熱器的殼程入口，第一換熱器的殼程出口為氮氣排放口 ；
[0014]LNG回收罐的液相出口接LNG氣化穩(wěn)壓罐，LNG氣化穩(wěn)壓罐的氣相出口接燃氣發(fā)電機的燃氣管路。
[0015]本實用新型將壓縮后的氣體經第一換熱器的管程進入第二換熱器的殼程，與第二換熱器管程中的液氮進行熱交換，BOG溫度降低形成LNG，經殼程出口進入LNG回收罐中；同時吸收了熱量的液氮則氣化為氮氣進入第一換熱器的殼程，此時的氮氣仍具有較低溫度，與第一換熱器管程中的壓縮的BOG進行熱交換，對BOG預冷，起到穩(wěn)壓的作用。
[0016]從第二換熱器管程入口的液態(tài)氮到第一換熱器殼程出口的氣相氮氣的分布使換熱器內部從下至上的溫度呈現逐漸上升的趨勢，使得與之熱交換的BOG從上至下逐漸降溫，液化至LNG。避免因壓縮后的常溫氣體與超低溫液氮直接熱交換導致?lián)Q熱管的振動。
[0017]LNG回收罐中的LNG經氣化穩(wěn)壓后得到的天然氣供給燃氣發(fā)電機進行發(fā)電，發(fā)電機通過輸電電纜為站內的耗電設備供電。
[0018]作為優(yōu)選，所述LNG儲罐與LNG氣化穩(wěn)壓罐之間設有應急LNG供應管。當LNG回收罐中的LNG不夠供應站內設備耗電需求時，可開啟應急LNG供應管，為發(fā)電機提供天然氣。
[0019]作為優(yōu)選，所述LNG氣化穩(wěn)壓罐內的底部設有用于氣化LNG的換熱盤管。通過換熱盤管的加熱，LNG氣化供給發(fā)電機。
[0020]作為優(yōu)選，所述兩個換熱器為集成一體的罐式結構，兩個換熱器的殼程通過罐內的隔板相互隔離。一體化罐式裝置結構簡單，無需多余管道進行連接，節(jié)省占用空間。
[0021]作為優(yōu)選，兩個換熱器的管程為螺旋盤管結構。螺旋盤管結構增加了管程和殼程之間的接觸面積，有效利用液氮的低溫進行熱交換
[0022]作為優(yōu)選，所述第一換熱器位于第二換熱器的正上方。氣化后的氮氣無需驅動設備直接進入位于上方的第一換熱器的殼程。
[0023]作為優(yōu)選，所述LNG回收罐的頂部以及LNG氣化穩(wěn)壓罐的頂部均設有二次BOG排放管，各二次BOG排放管連通至壓縮機的氣體入口。LNG回收罐產生的BOG以及LNG氣化穩(wěn)壓后多余的氣體進入壓縮機再進行液化。
[0024]考慮到LNG站的安全性，所述BOG排放管以及各二次BOG排放管上均設有止逆閥。
[0025]與現有技術相比，本實用新型具備的有益效果:
[0026](I)本實用新型的換熱器為管殼式的兩個換熱器，第一換熱器中利用氣化的氮氣對壓縮后的氣體進行預冷，起到穩(wěn)壓器的作用，使BOG的液化在一個相對緩和的條件下進行，延長了設備的使用壽命；
[0027](2)本實用新型將BOG回收，得到的LNG用于站內耗電設備的發(fā)電供應，實現對BOG余氣回收利用，達到節(jié)能、環(huán)保的目的。
【附圖說明】
[0028]圖1為本實用新型自給式的LNG站的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結合實施例和附圖對本實用新型作進一步說明，但下述實施例僅僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非全部?；趯嵤┓绞街械膶嵤├绢I域技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得其它實施例，都屬于本實用新型的保護范圍。
[0030]如圖1所示，本實用新型自給式的LNG站，包括LNG儲罐1、BOG損耗回收裝置、燃氣發(fā)電機15以及受燃氣發(fā)電機供電的站內耗電設備16。
[0031]BOG損耗回收裝置包括壓縮機3、換熱器4、LNG回收罐5以及LNG氣化穩(wěn)壓罐17。
[0032]LNG儲罐I通過BOG排放管2接壓縮機3的氣體入口，B0G排放管2上安裝有第一止逆閥6 0
[0033]換熱器4為管殼式的兩個換熱器，分第一換熱器41和第二換熱器42，這兩個換熱器為集成一體化罐式結構，第一換熱器41位于第二換熱器42的正上方。兩個換熱器的殼程通過罐內的隔板43相互隔離。兩個換熱器的管程為螺旋盤管結構。
[0034]壓縮機3的氣體出口連接第一換熱器41的管程入口，之間的管路上安裝有第一球閥7 ο第一換熱器41的管程出口接第二換熱器的殼程入口，第二換熱器的殼程出口接LNG回收罐5，之間的管路上安裝有第二止逆閥8。
[0035]第二換熱器42的管程入口接液氮儲罐9，之間的管路上安裝有流量調節(jié)閥10。第二換熱器的管程出口接第一換熱器的殼程入口，第一換熱器的頂部設有殼程出口，為氮氣排放口 11。
[0036]LNG回收罐5的頂部設有二次BOG排放管12，連通至壓縮機3的氣體入口，二次BOG排放管12上安裝有第三止逆閥13。
[0037]LNG回收罐5的液相出口接LNG氣化穩(wěn)壓罐17，之間的管路上安裝有第二球閥18。LNG氣化穩(wěn)壓罐17內的底部設有用于氣化LNG的換熱盤管19。LNG氣化穩(wěn)壓罐17的氣相出口接燃氣發(fā)電機15的燃氣管路。
[0038]LNG儲罐I與LNG氣化穩(wěn)壓罐17之間設有應急LNG供應管20，其上安裝有第三球閥
21ο
[0039]LNG氣化穩(wěn)壓罐17的頂部設有二次BOG排放管22，連通至壓縮機3的氣體入口，其管路上安裝有第四止逆閥23。
[0040]本實用新型自給式的LNG站的運行過程為:
[0041 ] LNG儲罐I內的BOG壓力達到某一設定值時，BOG從LNG儲罐I內輸出，進入壓縮機3，輸出壓縮的BOG進入第一換熱器41的管程。
[0042]液氮從液氮儲罐進入第二換熱器的管程，其氣化部分通過管程出口進入第一換熱器的殼程，與第一換熱器41管程中的BOG進行熱交換，對BOG預冷，最后氣相氮氣從氮氣排放口 11處排出。預冷的BOG進入第二換熱器的殼程，與管程中的液氮熱交換，降溫形成LNG。
[0043]從第二換熱器管程入口的液態(tài)氮到第一換熱器殼程出口的氣相氮氣的分布使換熱器內部從下至上的溫度呈現逐漸上升的趨勢，使得與之熱交換的BOG從上至下逐漸降溫，液化至LNG?？赏ㄟ^調節(jié)第一球閥7和流量調節(jié)閥10控制進氣量和液氮進量，調節(jié)熱交換速率。
[0044]需發(fā)電時，開啟第二球閥18，LNG回收罐5中的LNG經氣化穩(wěn)壓罐17的氣化穩(wěn)壓后得到天然氣供給燃氣發(fā)電機15進行發(fā)電，發(fā)電機通過輸電電纜為站內的耗電設備16供電。氣化后多余的天然氣通過二次BOG排放管22導入壓縮機3再液化。
[0045]當LNG回收罐5內的LNG不足以供應發(fā)電機發(fā)電時，打開第三球閥21，開通應急LNG供應管20，從LNG儲罐中輸出LNG用于發(fā)電。
[0046]當LNG回收罐中的BOG達到某一設定值，BOG導入壓縮機3的氣體入口再進行液化。
【主權項】
1.一種自給式的LNG站，包括LNG儲罐、燃氣發(fā)電機以及所述受燃氣發(fā)電機供電的站內耗電設備，其特征在于，還設有BOG損耗回收裝置，所述BOG損耗回收裝置包括壓縮機、換熱器、LNG回收罐以及LNG氣化穩(wěn)壓罐，所述LNG儲罐通過BOG排放管接壓縮機的氣體入口，所述換熱器為管殼式的兩個換熱器，其中: 第一換熱器的管程入口接壓縮機的氣體出口，第一換熱器的管程出口接第二換熱器的殼程入口，第二換熱器的殼程出口接LNG回收罐； 第二換熱器的管程入口接液氮源，第二換熱器的管程出口接第一換熱器的殼程入口，第一換熱器的殼程出口為氮氣排放口； LNG回收罐的液相出口接LNG氣化穩(wěn)壓罐，LNG氣化穩(wěn)壓罐的氣相出口接燃氣發(fā)電機的燃氣管路。2.如權利要求1所述的自給式的LNG站，其特征在于，所述LNG儲罐與LNG氣化穩(wěn)壓罐之間設有應急LNG供應管。3.如權利要求1所述的自給式的LNG站，其特征在于，所述LNG氣化穩(wěn)壓罐內的底部設有用于氣化LNG的換熱盤管。4.如權利要求1所述的自給式的LNG站，其特征在于，所述兩個換熱器為集成一體的罐式結構，兩個換熱器的殼程通過罐內的隔板相互隔離。5.如權利要求1所述的自給式的LNG站，其特征在于，兩個換熱器的管程為螺旋盤管結構。6.如權利要求1所述的自給式的LNG站，其特征在于，所述第一換熱器位于二級換熱器的正上方。7.如權利要求1所述的自給式的LNG站，其特征在于，所述LNG回收罐的頂部以及LNG氣化穩(wěn)壓罐的頂部均設有二次BOG排放管，各二次BOG排放管連通至壓縮機的氣體入口。8.如權利要求7所述的自給式的LNG站，其特征在于，所述BOG排放管以及各二次BOG排放管上均設有止逆閥。
【文檔編號】F17C5/02GK205618973SQ201620485329
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】謝同寶, 吳德紅
【申請人】安徽靈通清潔能源股份有限公司