一种液化天然气接收站天然气输出系统的制作方法
一种液化天然气接收站天然气输出系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种低能耗的LNG (液化天然气)接收站天然气输出系统。
【背景技术】
[0002]LNG接收站一般是指为了接受海运的LNG，建设在海边的LNG气化工厂，是将通过远洋运输船输送来的LNG进行卸船、储存、BOG气化，LNG气化外输给用户、工程等。
[0003]现有的LNG接收站工艺中LNG都是通过高压泵加压，送入气化器气化外输，BOG通过BOG压缩机加压后外输或者送入再冷凝器中冷却，整个工艺中LNG高压泵和BOG压缩机的能耗占总能耗的百分比较高。
[0004]LNG以低温液体的形式储存，当用于燃料时必须为气体状态，这时必须采用气化器，LNG的气化需要能量使低温液态天然气转变成常温气体，必须要提供相应的热量。热量的来源可以从环境空气和水中获得，也可以通过燃料燃烧获得。现在大量采用的LNG气化器是开架式气化器、浸没燃烧式气化器和中间介质式气化器。
[0005]开架式气化器以海水为热源，经常用于基本负荷型的LNG接收站。它是由一组内部具有星形断面，外部有翅片的铝合金管组成，前期投资较高，安装费用较高，并且其利用的是海水，随着水温的降低，气化能力下降，并且海水泵的能耗非常高，海水还存在对基体金属的腐蚀。
[0006]浸没燃烧式气化器它使用了一个直接向水中排出燃气的燃烧器。由于需要不断燃烧燃料气，成本提高，不环保，操作费用较高。
[0007]中间介质式气化器，它通常采用丙烷、丁烷或氟利昂等介质作为中间传热流体，它作为中间介质与海水或者其他热源流体换热，然后中间介质与为LNG进行换热，但是需要选择匹配的中间介质，增加了中间介质的壳体，结构复杂。
【发明内容】
[0008]针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种低能耗的液化天然气接收站天然气输出系统。本实用新型的天然气输出系统工艺能耗低，并且气化器设备具有结构简单，维护操作费用低等优点。
[0009]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:采用液体加压易于气体加压的原理，通过LNG高压泵多做功后，经气化器气化后，进入膨胀机做功，驱动高压泵。
[0010]本实用新型提供了一种LNG接收站天然气输出系统，所述系统包括:
[0011]至少一个液化天然气(LNG)储罐，其用于接收船舶或LNG槽车等输送的的液化天然气；所述LNG储罐包括用于将低温液化天然气进行增压的潜液泵，用于将蒸发气(BOG)移出储罐的移出装置，和用于将增压后的液化天然气移出储罐的移出装置；
[0012]高压泵，其用于将低压液化天然气增压至较管网输出压力更高的压力；所述的高压泵包括用于将低压液化天然气进料至该高压泵的进料管线，和用于将增压后的液化天然气进料至气化器的管线，和用来输入透平膨胀机做功的装置；
[0013]气化器，其用于将来自高压泵的高压液化天然气汽化为高压天然气；所述气化器包括用来将来自高压泵的高压液化天然气进料至该气化器的进料管线，和用来将汽化后的天然气输送至透平膨胀机的管线；
[0014]透平膨胀机，其用于对来自气化器的高压天然气进行膨胀做功；所述透平膨胀机包括用来将来自气化器的高压天然气进料至所述透平膨胀机的进料管线，用来将膨胀后的天然气输出的管线，和用来将透平膨胀机的做功输出的装置；
[0015]气体压缩机，其用于对来自LNG储罐的蒸发气进行增压；所述气体压缩机包括用来将来自LNG储罐的蒸发气进料至该气体压缩机的进料管线，用来将压缩后的蒸发气输出的管线。
[0016]本实用新型的天然气输出系统中，其中还可以包括再冷凝器；其包括用来接收气体压缩机输出的蒸发气的进料管线、用于将LNG储罐输出的低压液化天然气进料至所述再冷凝器的进料管线、和用于将再冷凝产物输出(至高压泵)的移出装置。
[0017]本实用新型的系统中，所述的气化器为太阳能气化器；其包括用来将高压泵增压后的液化天然气进料至所述气化器的进料管线、用来将气化后的高压天然气输出(至透平膨胀机)的移出管线。
[0018]其中在用来将高压泵增压后的液化天然气进料至所述气化器的进料管线上还设置LNG输入口流量控制器、用来将气化后的高压天然气移出(至透平膨胀机)的移出管线上还设置NG输出口流量控制器。
[0019]其中的太阳能气化器，其包括一个封闭、固定容积、耐压、外设太阳能板的罐体，若干个喷淋装置和设置在罐体内部的压力传感器和液位传感器，壳体的一侧设有LNG输入口，另一侧设有NG输出口。
[0020]所述的太阳能气化器包括，用于测量液面高度的液位传感器、控制系统、用于测量气化器内压力的压力传感器，用来对高压液化天然气进行喷淋的喷淋装置和用于对太阳能气化器进行加热的太阳能加热装置。其中太阳能加热装置位于气化器罐体的外表面。
[0021]本实用新型的系统中，其中透平膨胀机的做功用于驱动LNG高压泵。
[0022]本实用新型的天然气输出系统中，用于将蒸发气(BOG)移出LNG储罐的移出装置与将来自LNG储罐的蒸发气进料至气体压缩机的进料管线可以为同一装置。同样，用于将增压后的液化天然气移出储罐的移出装置与将低压液化天然气进料至高压泵的进料管线亦可以为同一装置。而用于将增压后的高压液化天然气进料至气化器的进料管线与用来将高压泵增压后的高压LNG移出装置亦可以为同一装置。同样，用来往高压泵中输入透平膨胀机做功的装置与和用来将透平膨胀机的做功输出的装置亦可以为同一装置或配合装置。
[0023]进一步，本实用新型的系统在工作时，LNG储罐罐体中的LNG必须不断输入，以保证气化器中LNG的气化量与NG的输出量相平衡，以维持气化器的压力。
[0024]进一步，气化器内部设有的压力传感器能够监测内部压力的变化，液位传感器能够监测气化器内部LNG的液位。
[0025]本实用新型中，所述的气化器中还包括控制系统回路，该控制系统的信号输入端分别连接在气化器的液位传感器和气化器的压力传感器上，所述控制系统回路的输出端为高压LNG的输入口流量控制阀和NG的输出口的流量控制阀。当压力增大时，LNG液位过高时，可以减少LNG的输入量和NG的输出量，当压力降低时和液位过低时，增加LNG的输入量和NG的输出量。
[0026]在本实用新型中，如无特别说明，“LNG”即指液化天然气(液化气)，“BOG”即指蒸发气，“NG”指天然气，“汽化器”同“气化器”。
[0027]基于上述系统，本发明中LNG接收站天然气输出系统的工作过程为:
[0028]LNG由LNG储罐内的低压潜液泵加压后送入LNG高压泵，LNG经高压泵加压到高于外输压力，LNG由高压泵送入太阳能气化器，经气化器的喷淋装置喷入气化器。开始运行时，LNG的输入量要控制在一定的范围内，以保证能够顺利气化，LNG不断的气化，当气体产生的压力达到外输压力时，天然气开始外输，同时LNG的不断地输入，并保持气化量等于天然气的外输量，从而保持动态平衡。高压天然气外输，进入膨胀机做功。然后直接送入高压外输管网供给用户。
[0029]其中膨胀机做功用于驱动LNG高压泵。
[0030]本发明中的LNG接收站储罐中挥发出来的BOG通过BOG输气总管输送至BOG压缩机，经加压后，1.直接加压至外输管网用户需要的压力直接外输。2.加压后送入再冷凝器中冷却。
[0031]与现有技术相比，本实用新型的液化天然气接收站天然气输出系统具有以下优益效果。
[0032]1、本发明的LNG接收站天然气输出系统结构简单，后期维持操作费用低。
[0033]2、由于采用了太阳能气化器，本实用新型系统的运行能耗较低。
[0034]3、太阳能气化器的LNG输入口设有若干个喷淋装置，液体经过罐体的喷淋装置均匀的向下流动，从而使升温速度迅速，能全面、快捷、稳定的使增压后LNG气化。S卩，本发明的系统还具有气化速度快、天然气输出稳定的特点。
[0035]4、气化器以太阳能作为基本热介质，不需要循环水和中间冷却介质，因此本实用新型的系统不仅可以广泛应用于缺水地区，还可以用于可移动的设备中，形成撬装设备，进一步扩展了本发明LPG接收站天然气输出系统的应用范围。
【附图说明】
[0036]图1为本实用新型的天然气输出系统的一种结构示意图。
[0037]其中，1-LNG储罐，2-低压潜液泵，3-管线，4-管线，5-高压泵，6-输入/输出装置，7-LNG输入流量控制器，8-液位传感器，9-控制系统，10-压力传感器，11-气化器LNG输入管线，12-喷淋装置，13-气化器，14-NG输出流量控制器，15-NG输出管线，16-透平膨胀机，17-管线，18-气体压缩机，19-管线，24-太阳能加热装置。
[0038]图2为本实用新型的天然气输出系统的另一种结构示意图。
[0039]其中，1-LNG储罐，2-低压潜液泵，3-管线，4-管线，5-高压泵，6-输入/输出装置，7-LNG输入流量控制器，8-液位传感器，9-控制系统，10-压力传感器，11-气化器LNG输入管线，12-喷淋装置，13-气化器，14-NG输出流量控制器，15-NG输出管线，16-透平膨胀机，17-管线，18-气体压缩机，19-管线，20-再冷凝器，21管线，22-管线，23-管线，24-太阳能加热装置。
【具体实施方式】
[0040]为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现的目的及效果，以下结合【具体实施方式】并配 合说明书附图详细说明之。
[0041]实施例1
[0042]如图1所示，一种LNG接收站天然气输出系统，所述系统包括:
[0043]LNG储罐1，所述LNG储罐1包括用于将低温液化天然气进行增压的潜液泵2，用于将蒸发气(BOG)移出储罐的管线3，和用于将增压后的液化天然气移出储罐的管线4。
[0044]高压泵5，其用于将低压液化天然气增压至较管网输出压力更高的压力；高压泵5包括用于将低压液化天然气进料至该高压泵的进料管线，该进料管线与用于将增压后的液化天然气移出储罐的管线为同一装置)，和用于将增压后的液化天然气进料至气化器的管线11，和用来输入透平膨胀机做功的输入/输出装置6。
[0045]气化器13，其用于将来自高压泵增压后的高压液化天然气汽化为高压天然气；所述气化器13包括用来将来自高压泵的高压液化天然气进料至该气化器的管线11 (与用来将增压后液化天然气进料至气化器的管线为同一装置)，和用来将汽化后的天然气输送至透平膨胀机的管线15。
[0046]在气化器13中，其中在用来将增压后液化天然气进料至所述气化器的管线11上还设置LNG输入流量控制器7、用来将气化后的高压天然气移出(至透平膨胀机)的管线15上还设置NG输出流量控制器14。
[0047]气化器13为太阳能气化器，其包括一个封闭、固定容积、耐压、外设太阳能板的罐体。气化器13同时还包括，用于测量液面高度的液位传感器8、控制系统9、用于测量气化器内压力的压力传感器10，用来对高压液化天然气进行喷淋的喷淋装置12和用于对气化器进行加热的太阳能加热装置24。其中太阳能加热装置位于气化器罐体的外表面。液位传感器8，压力传感器10、LNG输入流量控制器7、NG输出流量控制器14均同控制系统9相连接。
[0048]透平膨胀机16，其用于对来自气化器的高压天然气进行膨胀做功。透平膨胀机包括用来将来自气化器的高压天然气进料至所述透平膨胀机的管线15(与用来将汽化后的天然气输送至透平膨胀机的管线为同一装置)，用来将膨胀后的天然气输出的管线17，和用来将透平膨胀机的做功输出的输入/输出装置6 (与用来输入透平膨胀机做功的装置为同一装置)。
[0049]气体压缩机18，其用于对来自LNG储罐的蒸发气进行增压。气体压缩机包括用来将来自LNG储罐的蒸发气进料至该气体压缩机的管线3 (与将BOG从LNG储罐移出的管线为同一装置)，用来将压缩后的蒸发气直接输出的管线19。
[0050]运行时，LNG由潜液泵加压送入高压泵，高压泵送入太阳能气化器，而太阳能气化器，先不对外输出，然后LNG缓慢稳定的通过喷淋装置均匀的喷入气化器内，使其在外界的热量下不断的气化，产生的气体聚集在封闭、固定容积、耐压的气化器内，随着气体的不断产生，气化器的压力不断增大，当气化的气体不断的聚集到最后气化器内气体的压力达到气化器所能承受的额定压力时，开始外输，单位时间的外输量等于单位时间进入气化器的LNG气化成NG的量，并保持这个动态过程不变，罐体还设有液位控制器和压力控制器，当外界环境变化时，外界太阳能所提供的热量不足时，此时液位控制器和压力控制器接受到信号的变化，通过控制回路将信号传到接收端控制LNG输入口上的LNG流量控制阀，降低LNG的输入量，并同时改变NG的输出量，当外界提供的热量过多时，此时液位控制器和压力控制器接受到信号的变化，通过控制回路将信号传递给控制器接收端，控制器接收端控制LNG输入口上的LNG流量控制阀，增加LNG的输入量，并同时控制NG出口增加天然气的输出量。天然气输送到膨胀机中，膨胀做功推动LNG高压泵，然后送入外输管网。
[0051]罐体挥发出的BOG采用直接加压外输的工艺输出。
[0052]实施例2
[0053]图2所示为本发明的另一种低能耗的LNG接收站天然气输出系统。图2所示的天然气输出系统的基本结构同实施例1(图1)，不同之处在于，所述系统还包括:再冷凝器20，其包括用来接收气体压缩机输出的蒸发气的管线19、用于将LNG储罐输出的低压液化天然气进料至所述再冷凝器的管线21、和用于将再冷凝产物输出(至高压泵)的移出装置(管线)22。
[0054]运行时，LNG由潜液泵加压后一部分送入再冷凝器，再冷凝器中BOG被冷却为LNG，与其余的低压LNG混合后送入高压泵，高压泵送入太阳能气化器，而太阳能气化器，先不对外输出，然后LNG缓慢稳定的通过喷淋装置均匀的喷入气化器内，使其在外界的热量下不断的气化，产生的气体聚集在封闭、固定容积、耐压的气化器内，随着气体的不断产生，器内的压力不断增大，当气化的气体不断的聚集到最后气化器内气体的压力达到气化器所能承受的额定压力时，开始外输，单位时间的外输量等于单位时间进入气化器的LNG气化成NG的量，并保持这个动态过程不变，气化器还设有液位控制器和压力控制器，当外界环境变化时，外界太阳能所提供的热量不足时，此时液位控制器和压力控制器接收到信号的变化，通过控制回路将信号传到接收端控制LNG输入口上的LNG流量控制阀，降低LNG的输入量，并同时改变NG的输出量，当外界提供的热量过多时，此时液位控制器和压力控制器接受到信号的变化，通过控制回路将信号传递给控制器接收端，控制器接收端控制LNG输入口上的LNG流量控制阀，增加LNG的输入量，并同时控制NG出口增加天然气的输出量。天然气输送到膨胀机中，膨胀做功推动LNG高压泵，然后送入外输管网。
[0055]罐体挥发出的BOG采用再冷凝的工艺输出。
【主权项】
1.一种液化天然气接收站天然气输出系统，所述系统包括:液化天然气储罐，其用于接收船舶或槽车输送的液化天然气；所述的液化天然气储罐包括用于将低温液化天然气进行增压的潜液泵，用于将蒸发气移出储罐的移出装置，和用于将增压后的液化天然气移出储罐的移出装置；高压泵，其用于将低压液化天然气增压至较管网输出压力更高的压力；所述的高压泵包括用于将低压液化天然气进料至该高压泵的进料管线，和用于将增压后的液化天然气进料至气化器的管线，和用来输入透平膨胀机做功的装置；气化器，其用于将来自高压泵的高压液化天然气汽化为高压天然气；所述气化器包括用来将来自高压泵的高压液化天然气进料至该气化器的进料管线，和用来将汽化后的天然气输送至透平膨胀机的管线；透平膨胀机，其用于对来自气化器的高压天然气进行膨胀做功；所述透平膨胀机包括用来将来自气化器的高压天然气进料至所述透平膨胀机的进料管线，用来将膨胀后的天然气输出的管线，和用来将透平膨胀机的做功输出的装置；气体压缩机，其用于对来自液化天然气储罐的蒸发气进行增压；所述气体压缩机包括用来将来自液化天然气储罐的蒸发气进料至该气体压缩机的进料管线，用来将压缩后的蒸发气输出的管线。2.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括再冷凝器；其包括用来接收气体压缩机输出的蒸发气的进料管线、用于将液化天然气储罐输出的低压液化天然气进料至所述再冷凝器的进料管线、和用于将再冷凝产物输出的移出装置。3.按照权利要求1或2所述的系统，其特征在于，在用来将高压泵增压后的液化天然气进料至所述气化器的进料管线上还设置液化天然气输入流量控制器、用来将气化后的高压天然气移出的移出管线上设置天然气输出流量控制器。4.按照权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述的气化器为太阳能气化器，其包括一个封闭、固定容积、耐压、外设太阳能板的罐体。5.按照权利要求4所述的系统，其特征在于，所述的气化器还包括用于测量液面高度的液位传感器、控制系统、用于测量气化器内压力的压力传感器，用来对高压液化天然气进行喷淋的喷淋装置和用于对气化器进行加热的太阳能加热装置。6.按照权利要求3所述的系统，其特征在于，所述的用于将蒸发气移出液化天然气储罐的移出装置与将来自液化天然气储罐的蒸发气进料至气体压缩机的进料管线为同一装置。7.按照权利要求3所述的系统，其特征在于，所述的用于将增压后的液化天然气移出储罐的移出装置与将低压液化天然气进料至高压泵的进料管线为同一装置。8.按照权利要求3所述的系统，其特征在于，所述的用于将增压后的高压液化天然气进料至气化器的进料管线与用来将高压泵增压后的高压液化天然气移出装置为同一装置。9.按照权利要求3所述的系统，其特征在于，所述的用来往高压泵中输入透平膨胀机做功的装置与和用来将透平膨胀机的做功输出的装置亦为同一装置或配合装置。10.按照权利要求5所述的系统，其特征在于，所述的控制系统的信号输入端分别连接液位传感器和压力传感器，所述控制系统的输出端为高压液化天然气的输入流量控制阀和天然气的输出流量控制阀。
【专利摘要】本发明创造公开了一种液化天然气接收站天然气输出系统。本发明创造的系统包括LNG接收站、低压潜液泵、高压泵、气化器、透平膨胀机等设备，其中气化器得到的高压天然气输入透平膨胀机，进行膨胀做功；高压天然气膨胀时的做功通过装置输入高压泵，膨胀后的天然气输出至用户。由于采用了太阳能汽化器，本发明创造的系统具有能耗的特点；同时，由于结构较为简单，本发明创造的系统不仅可以广泛应用于缺水地区，还可以用于可移动的设备中，形成撬装设备，进一步扩展了本发明创造LPG接收站天然气输出系统的应用范围。
【IPC分类】F17C13/02, F17C7/04, F17C5/06
【公开号】CN204717340
【申请号】CN201520371113
【发明人】薛倩, 刘名瑞, 肖文涛
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月2日
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种低能耗的LNG (液化天然气)接收站天然气输出系统。
【背景技术】
[0002]LNG接收站一般是指为了接受海运的LNG，建设在海边的LNG气化工厂，是将通过远洋运输船输送来的LNG进行卸船、储存、BOG气化，LNG气化外输给用户、工程等。
[0003]现有的LNG接收站工艺中LNG都是通过高压泵加压，送入气化器气化外输，BOG通过BOG压缩机加压后外输或者送入再冷凝器中冷却，整个工艺中LNG高压泵和BOG压缩机的能耗占总能耗的百分比较高。
[0004]LNG以低温液体的形式储存，当用于燃料时必须为气体状态，这时必须采用气化器，LNG的气化需要能量使低温液态天然气转变成常温气体，必须要提供相应的热量。热量的来源可以从环境空气和水中获得，也可以通过燃料燃烧获得。现在大量采用的LNG气化器是开架式气化器、浸没燃烧式气化器和中间介质式气化器。
[0005]开架式气化器以海水为热源，经常用于基本负荷型的LNG接收站。它是由一组内部具有星形断面，外部有翅片的铝合金管组成，前期投资较高，安装费用较高，并且其利用的是海水，随着水温的降低，气化能力下降，并且海水泵的能耗非常高，海水还存在对基体金属的腐蚀。
[0006]浸没燃烧式气化器它使用了一个直接向水中排出燃气的燃烧器。由于需要不断燃烧燃料气，成本提高，不环保，操作费用较高。
[0007]中间介质式气化器，它通常采用丙烷、丁烷或氟利昂等介质作为中间传热流体，它作为中间介质与海水或者其他热源流体换热，然后中间介质与为LNG进行换热，但是需要选择匹配的中间介质，增加了中间介质的壳体，结构复杂。
【发明内容】
[0008]针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种低能耗的液化天然气接收站天然气输出系统。本实用新型的天然气输出系统工艺能耗低，并且气化器设备具有结构简单，维护操作费用低等优点。
[0009]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:采用液体加压易于气体加压的原理，通过LNG高压泵多做功后，经气化器气化后，进入膨胀机做功，驱动高压泵。
[0010]本实用新型提供了一种LNG接收站天然气输出系统，所述系统包括:
[0011]至少一个液化天然气(LNG)储罐，其用于接收船舶或LNG槽车等输送的的液化天然气；所述LNG储罐包括用于将低温液化天然气进行增压的潜液泵，用于将蒸发气(BOG)移出储罐的移出装置，和用于将增压后的液化天然气移出储罐的移出装置；
[0012]高压泵，其用于将低压液化天然气增压至较管网输出压力更高的压力；所述的高压泵包括用于将低压液化天然气进料至该高压泵的进料管线，和用于将增压后的液化天然气进料至气化器的管线，和用来输入透平膨胀机做功的装置；
[0013]气化器，其用于将来自高压泵的高压液化天然气汽化为高压天然气；所述气化器包括用来将来自高压泵的高压液化天然气进料至该气化器的进料管线，和用来将汽化后的天然气输送至透平膨胀机的管线；
[0014]透平膨胀机，其用于对来自气化器的高压天然气进行膨胀做功；所述透平膨胀机包括用来将来自气化器的高压天然气进料至所述透平膨胀机的进料管线，用来将膨胀后的天然气输出的管线，和用来将透平膨胀机的做功输出的装置；
[0015]气体压缩机，其用于对来自LNG储罐的蒸发气进行增压；所述气体压缩机包括用来将来自LNG储罐的蒸发气进料至该气体压缩机的进料管线，用来将压缩后的蒸发气输出的管线。
[0016]本实用新型的天然气输出系统中，其中还可以包括再冷凝器；其包括用来接收气体压缩机输出的蒸发气的进料管线、用于将LNG储罐输出的低压液化天然气进料至所述再冷凝器的进料管线、和用于将再冷凝产物输出(至高压泵)的移出装置。
[0017]本实用新型的系统中，所述的气化器为太阳能气化器；其包括用来将高压泵增压后的液化天然气进料至所述气化器的进料管线、用来将气化后的高压天然气输出(至透平膨胀机)的移出管线。
[0018]其中在用来将高压泵增压后的液化天然气进料至所述气化器的进料管线上还设置LNG输入口流量控制器、用来将气化后的高压天然气移出(至透平膨胀机)的移出管线上还设置NG输出口流量控制器。
[0019]其中的太阳能气化器，其包括一个封闭、固定容积、耐压、外设太阳能板的罐体，若干个喷淋装置和设置在罐体内部的压力传感器和液位传感器，壳体的一侧设有LNG输入口，另一侧设有NG输出口。
[0020]所述的太阳能气化器包括，用于测量液面高度的液位传感器、控制系统、用于测量气化器内压力的压力传感器，用来对高压液化天然气进行喷淋的喷淋装置和用于对太阳能气化器进行加热的太阳能加热装置。其中太阳能加热装置位于气化器罐体的外表面。
[0021]本实用新型的系统中，其中透平膨胀机的做功用于驱动LNG高压泵。
[0022]本实用新型的天然气输出系统中，用于将蒸发气(BOG)移出LNG储罐的移出装置与将来自LNG储罐的蒸发气进料至气体压缩机的进料管线可以为同一装置。同样，用于将增压后的液化天然气移出储罐的移出装置与将低压液化天然气进料至高压泵的进料管线亦可以为同一装置。而用于将增压后的高压液化天然气进料至气化器的进料管线与用来将高压泵增压后的高压LNG移出装置亦可以为同一装置。同样，用来往高压泵中输入透平膨胀机做功的装置与和用来将透平膨胀机的做功输出的装置亦可以为同一装置或配合装置。
[0023]进一步，本实用新型的系统在工作时，LNG储罐罐体中的LNG必须不断输入，以保证气化器中LNG的气化量与NG的输出量相平衡，以维持气化器的压力。
[0024]进一步，气化器内部设有的压力传感器能够监测内部压力的变化，液位传感器能够监测气化器内部LNG的液位。
[0025]本实用新型中，所述的气化器中还包括控制系统回路，该控制系统的信号输入端分别连接在气化器的液位传感器和气化器的压力传感器上，所述控制系统回路的输出端为高压LNG的输入口流量控制阀和NG的输出口的流量控制阀。当压力增大时，LNG液位过高时，可以减少LNG的输入量和NG的输出量，当压力降低时和液位过低时，增加LNG的输入量和NG的输出量。
[0026]在本实用新型中，如无特别说明，“LNG”即指液化天然气(液化气)，“BOG”即指蒸发气，“NG”指天然气，“汽化器”同“气化器”。
[0027]基于上述系统，本发明中LNG接收站天然气输出系统的工作过程为:
[0028]LNG由LNG储罐内的低压潜液泵加压后送入LNG高压泵，LNG经高压泵加压到高于外输压力，LNG由高压泵送入太阳能气化器，经气化器的喷淋装置喷入气化器。开始运行时，LNG的输入量要控制在一定的范围内，以保证能够顺利气化，LNG不断的气化，当气体产生的压力达到外输压力时，天然气开始外输，同时LNG的不断地输入，并保持气化量等于天然气的外输量，从而保持动态平衡。高压天然气外输，进入膨胀机做功。然后直接送入高压外输管网供给用户。
[0029]其中膨胀机做功用于驱动LNG高压泵。
[0030]本发明中的LNG接收站储罐中挥发出来的BOG通过BOG输气总管输送至BOG压缩机，经加压后，1.直接加压至外输管网用户需要的压力直接外输。2.加压后送入再冷凝器中冷却。
[0031]与现有技术相比，本实用新型的液化天然气接收站天然气输出系统具有以下优益效果。
[0032]1、本发明的LNG接收站天然气输出系统结构简单，后期维持操作费用低。
[0033]2、由于采用了太阳能气化器，本实用新型系统的运行能耗较低。
[0034]3、太阳能气化器的LNG输入口设有若干个喷淋装置，液体经过罐体的喷淋装置均匀的向下流动，从而使升温速度迅速，能全面、快捷、稳定的使增压后LNG气化。S卩，本发明的系统还具有气化速度快、天然气输出稳定的特点。
[0035]4、气化器以太阳能作为基本热介质，不需要循环水和中间冷却介质，因此本实用新型的系统不仅可以广泛应用于缺水地区，还可以用于可移动的设备中，形成撬装设备，进一步扩展了本发明LPG接收站天然气输出系统的应用范围。
【附图说明】
[0036]图1为本实用新型的天然气输出系统的一种结构示意图。
[0037]其中，1-LNG储罐，2-低压潜液泵，3-管线，4-管线，5-高压泵，6-输入/输出装置，7-LNG输入流量控制器，8-液位传感器，9-控制系统，10-压力传感器，11-气化器LNG输入管线，12-喷淋装置，13-气化器，14-NG输出流量控制器，15-NG输出管线，16-透平膨胀机，17-管线，18-气体压缩机，19-管线，24-太阳能加热装置。
[0038]图2为本实用新型的天然气输出系统的另一种结构示意图。
[0039]其中，1-LNG储罐，2-低压潜液泵，3-管线，4-管线，5-高压泵，6-输入/输出装置，7-LNG输入流量控制器，8-液位传感器，9-控制系统，10-压力传感器，11-气化器LNG输入管线，12-喷淋装置，13-气化器，14-NG输出流量控制器，15-NG输出管线，16-透平膨胀机，17-管线，18-气体压缩机，19-管线，20-再冷凝器，21管线，22-管线，23-管线，24-太阳能加热装置。
【具体实施方式】
[0040]为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现的目的及效果，以下结合【具体实施方式】并配 合说明书附图详细说明之。
[0041]实施例1
[0042]如图1所示，一种LNG接收站天然气输出系统，所述系统包括:
[0043]LNG储罐1，所述LNG储罐1包括用于将低温液化天然气进行增压的潜液泵2，用于将蒸发气(BOG)移出储罐的管线3，和用于将增压后的液化天然气移出储罐的管线4。
[0044]高压泵5，其用于将低压液化天然气增压至较管网输出压力更高的压力；高压泵5包括用于将低压液化天然气进料至该高压泵的进料管线，该进料管线与用于将增压后的液化天然气移出储罐的管线为同一装置)，和用于将增压后的液化天然气进料至气化器的管线11，和用来输入透平膨胀机做功的输入/输出装置6。
[0045]气化器13，其用于将来自高压泵增压后的高压液化天然气汽化为高压天然气；所述气化器13包括用来将来自高压泵的高压液化天然气进料至该气化器的管线11 (与用来将增压后液化天然气进料至气化器的管线为同一装置)，和用来将汽化后的天然气输送至透平膨胀机的管线15。
[0046]在气化器13中，其中在用来将增压后液化天然气进料至所述气化器的管线11上还设置LNG输入流量控制器7、用来将气化后的高压天然气移出(至透平膨胀机)的管线15上还设置NG输出流量控制器14。
[0047]气化器13为太阳能气化器，其包括一个封闭、固定容积、耐压、外设太阳能板的罐体。气化器13同时还包括，用于测量液面高度的液位传感器8、控制系统9、用于测量气化器内压力的压力传感器10，用来对高压液化天然气进行喷淋的喷淋装置12和用于对气化器进行加热的太阳能加热装置24。其中太阳能加热装置位于气化器罐体的外表面。液位传感器8，压力传感器10、LNG输入流量控制器7、NG输出流量控制器14均同控制系统9相连接。
[0048]透平膨胀机16，其用于对来自气化器的高压天然气进行膨胀做功。透平膨胀机包括用来将来自气化器的高压天然气进料至所述透平膨胀机的管线15(与用来将汽化后的天然气输送至透平膨胀机的管线为同一装置)，用来将膨胀后的天然气输出的管线17，和用来将透平膨胀机的做功输出的输入/输出装置6 (与用来输入透平膨胀机做功的装置为同一装置)。
[0049]气体压缩机18，其用于对来自LNG储罐的蒸发气进行增压。气体压缩机包括用来将来自LNG储罐的蒸发气进料至该气体压缩机的管线3 (与将BOG从LNG储罐移出的管线为同一装置)，用来将压缩后的蒸发气直接输出的管线19。
[0050]运行时，LNG由潜液泵加压送入高压泵，高压泵送入太阳能气化器，而太阳能气化器，先不对外输出，然后LNG缓慢稳定的通过喷淋装置均匀的喷入气化器内，使其在外界的热量下不断的气化，产生的气体聚集在封闭、固定容积、耐压的气化器内，随着气体的不断产生，气化器的压力不断增大，当气化的气体不断的聚集到最后气化器内气体的压力达到气化器所能承受的额定压力时，开始外输，单位时间的外输量等于单位时间进入气化器的LNG气化成NG的量，并保持这个动态过程不变，罐体还设有液位控制器和压力控制器，当外界环境变化时，外界太阳能所提供的热量不足时，此时液位控制器和压力控制器接受到信号的变化，通过控制回路将信号传到接收端控制LNG输入口上的LNG流量控制阀，降低LNG的输入量，并同时改变NG的输出量，当外界提供的热量过多时，此时液位控制器和压力控制器接受到信号的变化，通过控制回路将信号传递给控制器接收端，控制器接收端控制LNG输入口上的LNG流量控制阀，增加LNG的输入量，并同时控制NG出口增加天然气的输出量。天然气输送到膨胀机中，膨胀做功推动LNG高压泵，然后送入外输管网。
[0051]罐体挥发出的BOG采用直接加压外输的工艺输出。
[0052]实施例2
[0053]图2所示为本发明的另一种低能耗的LNG接收站天然气输出系统。图2所示的天然气输出系统的基本结构同实施例1(图1)，不同之处在于，所述系统还包括:再冷凝器20，其包括用来接收气体压缩机输出的蒸发气的管线19、用于将LNG储罐输出的低压液化天然气进料至所述再冷凝器的管线21、和用于将再冷凝产物输出(至高压泵)的移出装置(管线)22。
[0054]运行时，LNG由潜液泵加压后一部分送入再冷凝器，再冷凝器中BOG被冷却为LNG，与其余的低压LNG混合后送入高压泵，高压泵送入太阳能气化器，而太阳能气化器，先不对外输出，然后LNG缓慢稳定的通过喷淋装置均匀的喷入气化器内，使其在外界的热量下不断的气化，产生的气体聚集在封闭、固定容积、耐压的气化器内，随着气体的不断产生，器内的压力不断增大，当气化的气体不断的聚集到最后气化器内气体的压力达到气化器所能承受的额定压力时，开始外输，单位时间的外输量等于单位时间进入气化器的LNG气化成NG的量，并保持这个动态过程不变，气化器还设有液位控制器和压力控制器，当外界环境变化时，外界太阳能所提供的热量不足时，此时液位控制器和压力控制器接收到信号的变化，通过控制回路将信号传到接收端控制LNG输入口上的LNG流量控制阀，降低LNG的输入量，并同时改变NG的输出量，当外界提供的热量过多时，此时液位控制器和压力控制器接受到信号的变化，通过控制回路将信号传递给控制器接收端，控制器接收端控制LNG输入口上的LNG流量控制阀，增加LNG的输入量，并同时控制NG出口增加天然气的输出量。天然气输送到膨胀机中，膨胀做功推动LNG高压泵，然后送入外输管网。
[0055]罐体挥发出的BOG采用再冷凝的工艺输出。
【主权项】
1.一种液化天然气接收站天然气输出系统，所述系统包括:液化天然气储罐，其用于接收船舶或槽车输送的液化天然气；所述的液化天然气储罐包括用于将低温液化天然气进行增压的潜液泵，用于将蒸发气移出储罐的移出装置，和用于将增压后的液化天然气移出储罐的移出装置；高压泵，其用于将低压液化天然气增压至较管网输出压力更高的压力；所述的高压泵包括用于将低压液化天然气进料至该高压泵的进料管线，和用于将增压后的液化天然气进料至气化器的管线，和用来输入透平膨胀机做功的装置；气化器，其用于将来自高压泵的高压液化天然气汽化为高压天然气；所述气化器包括用来将来自高压泵的高压液化天然气进料至该气化器的进料管线，和用来将汽化后的天然气输送至透平膨胀机的管线；透平膨胀机，其用于对来自气化器的高压天然气进行膨胀做功；所述透平膨胀机包括用来将来自气化器的高压天然气进料至所述透平膨胀机的进料管线，用来将膨胀后的天然气输出的管线，和用来将透平膨胀机的做功输出的装置；气体压缩机，其用于对来自液化天然气储罐的蒸发气进行增压；所述气体压缩机包括用来将来自液化天然气储罐的蒸发气进料至该气体压缩机的进料管线，用来将压缩后的蒸发气输出的管线。2.按照权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括再冷凝器；其包括用来接收气体压缩机输出的蒸发气的进料管线、用于将液化天然气储罐输出的低压液化天然气进料至所述再冷凝器的进料管线、和用于将再冷凝产物输出的移出装置。3.按照权利要求1或2所述的系统，其特征在于，在用来将高压泵增压后的液化天然气进料至所述气化器的进料管线上还设置液化天然气输入流量控制器、用来将气化后的高压天然气移出的移出管线上设置天然气输出流量控制器。4.按照权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述的气化器为太阳能气化器，其包括一个封闭、固定容积、耐压、外设太阳能板的罐体。5.按照权利要求4所述的系统，其特征在于，所述的气化器还包括用于测量液面高度的液位传感器、控制系统、用于测量气化器内压力的压力传感器，用来对高压液化天然气进行喷淋的喷淋装置和用于对气化器进行加热的太阳能加热装置。6.按照权利要求3所述的系统，其特征在于，所述的用于将蒸发气移出液化天然气储罐的移出装置与将来自液化天然气储罐的蒸发气进料至气体压缩机的进料管线为同一装置。7.按照权利要求3所述的系统，其特征在于，所述的用于将增压后的液化天然气移出储罐的移出装置与将低压液化天然气进料至高压泵的进料管线为同一装置。8.按照权利要求3所述的系统，其特征在于，所述的用于将增压后的高压液化天然气进料至气化器的进料管线与用来将高压泵增压后的高压液化天然气移出装置为同一装置。9.按照权利要求3所述的系统，其特征在于，所述的用来往高压泵中输入透平膨胀机做功的装置与和用来将透平膨胀机的做功输出的装置亦为同一装置或配合装置。10.按照权利要求5所述的系统，其特征在于，所述的控制系统的信号输入端分别连接液位传感器和压力传感器，所述控制系统的输出端为高压液化天然气的输入流量控制阀和天然气的输出流量控制阀。
【专利摘要】本发明创造公开了一种液化天然气接收站天然气输出系统。本发明创造的系统包括LNG接收站、低压潜液泵、高压泵、气化器、透平膨胀机等设备，其中气化器得到的高压天然气输入透平膨胀机，进行膨胀做功；高压天然气膨胀时的做功通过装置输入高压泵，膨胀后的天然气输出至用户。由于采用了太阳能汽化器，本发明创造的系统具有能耗的特点；同时，由于结构较为简单，本发明创造的系统不仅可以广泛应用于缺水地区，还可以用于可移动的设备中，形成撬装设备，进一步扩展了本发明创造LPG接收站天然气输出系统的应用范围。
【IPC分类】F17C13/02, F17C7/04, F17C5/06
【公开号】CN204717340
【申请号】CN201520371113
【发明人】薛倩, 刘名瑞, 肖文涛
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月2日
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