液化天然氣的氣化總成裝置的制作方法

本發(fā)明涉及液化天然氣領(lǐng)域，具體涉及一種液化天然氣的氣化總成裝置。

背景技術(shù)：

液化天然氣(LNG)是天然氣經(jīng)壓縮、冷卻至其沸點(diǎn)(-161.5℃)溫度后變成液體，通常液化天然氣儲(chǔ)存在-161.5攝氏度、0.1MPa左右的低溫儲(chǔ)存罐內(nèi)。使用時(shí)通過(guò)氣化器重新氣化。

現(xiàn)有技術(shù)中，一方面，經(jīng)過(guò)氣化后的天然氣一般溫度仍較低，如零下20度，低溫的天然氣在輸送過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致流經(jīng)的設(shè)備如管道和閥門結(jié)冰，使用的過(guò)程中，影響使用效率。另一方面，液化天然氣在儲(chǔ)存過(guò)程中不可避免的出現(xiàn)蒸發(fā)汽(BOG)，處理BOG時(shí)，一部分氣化總成裝置直接將BOG放出到大氣中，如此處置造成了較大的能源浪費(fèi)，且BOG對(duì)大氣的污染較為嚴(yán)重；另一部分氣化總成裝置通過(guò)換熱器、再冷凝器將LNG和BOG換熱后再冷凝并重新輸入到LNG儲(chǔ)罐中，如此處置雖然避免了浪費(fèi)，但是換熱器、再冷凝器等耗能較大，造成的額外耗能較多。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中要么節(jié)省耗能以導(dǎo)致能源浪費(fèi)，要么耗能較大以避免浪費(fèi)，其不足之處在于，難以在能源節(jié)省和耗能較小之間獲取平衡。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種液化天然氣的氣化總成裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足之處。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種液化天然氣的氣化總成裝置，包括LNG儲(chǔ)罐、主氣化器、BOG氣化器以及BOG儲(chǔ)罐，所述LNG儲(chǔ)罐的出液口與所述主氣化器的進(jìn)液口連通，所述主氣化器的出氣口連通有外輸管道，所述LNG儲(chǔ)罐的BOG出口與所述BOG氣化器的進(jìn)口連通，所述BOG氣化器的出氣口與所述BOG 儲(chǔ)罐的進(jìn)口連通，還包括第一熱交換器、燃?xì)饧訜崞?、以及電加熱器，所述第一熱交換器與所述外輸管道進(jìn)行熱交換，所述燃?xì)饧訜崞饔伤鯞OG儲(chǔ)罐供氣；

所述第一熱交換器的進(jìn)液口同時(shí)與所述燃?xì)饧訜崞鞯某鲆嚎诤碗娂訜崞鞯某鲆嚎谶B通，所述第一熱交換器的出液口同時(shí)與所述燃?xì)饧訜崞鞯倪M(jìn)液口和電加熱器的進(jìn)液口連通，所述LNG儲(chǔ)罐、主氣化器、BOG氣化器、BOG儲(chǔ)罐、第一熱交換器、燃?xì)饧訜崞?、以及電加熱器兩兩之間的連接管線上均設(shè)置有自動(dòng)控制閥門；

所述外輸管道上位于其與所述第一熱交換器熱交換的兩端部分均設(shè)置有壓力傳感器和溫度傳感器。

上述的氣化總成裝置，還包括第二熱交換器，所述第二熱交換器的進(jìn)液口同時(shí)與所述燃?xì)饧訜崞鞯某鲆嚎诤碗娂訜崞鞯某鲆嚎谶B通，所述第二熱交換器的出液口同時(shí)與所述燃?xì)饧訜崞鞯倪M(jìn)液口和電加熱器的進(jìn)液口連通；

所述第二熱交換器與連接所述燃?xì)饧訜崞骱退鯞OG儲(chǔ)罐之間的管線熱交換布置。

上述的氣化總成裝置，還包括第一四通和第二四通，所述第一四通的四個(gè)管口分別與所述第一熱交換器的進(jìn)液口、所述第二熱交換器的進(jìn)液口、所述燃?xì)饧訜崞鞯某鲆嚎谝约八鲭娂訜崞鞯某鲆嚎谶B通；

所述第二四通的四個(gè)管口分別與所述第一熱交換器的出液口、所述第二熱交換器的出液口、所述燃?xì)饧訜崞鞯倪M(jìn)液口以及所述電加熱器的進(jìn)液口連通。

上述的氣化總成裝置，所述氣化總成裝置的放散氣管道與所述BOG儲(chǔ)罐連通。

上述的氣化總成裝置，所述外輸管道上套有第一導(dǎo)熱件，所述第一熱交換器的散熱管道外套于所述第一導(dǎo)熱件上，所述第一導(dǎo)熱件內(nèi)填充有傳熱液體，所述傳熱液體的凝固點(diǎn)低于攝氏零下20度。

上述的氣化總成裝置，所述外輸管道上設(shè)置有第二導(dǎo)熱件，所述第二導(dǎo)熱件上開設(shè)有螺旋狀凹槽，所述第一熱交換器的散熱管道卡于所述螺旋狀凹槽中。

上述的氣化總成裝置，還包括第三導(dǎo)熱件，所述外輸管道和所述第一熱交換器的散熱管道之間具有隔熱空腔，所述第三導(dǎo)熱件活動(dòng)套接于所述外輸管道上，所述第三導(dǎo)熱件在活動(dòng)行程上具有導(dǎo)熱位置和回避位置；

在所述導(dǎo)熱位置上，所述第三導(dǎo)熱件填充于所述隔熱空腔中，在所述回避位置上，所述第三導(dǎo)熱件退出于所述隔熱空腔。

上述的氣化總成裝置，還包括遮擋件和推拉手柄，所述外輸管道上設(shè)置有與所述隔熱空腔連通的避讓空腔；

在所述導(dǎo)熱位置上，所述遮擋件遮擋于所述避讓空腔上，在所述回避位置上，所述第三導(dǎo)熱件位于所述避讓空腔中。

上述的氣化總成裝置，所述遮擋件為絕熱件。

上述的氣化總成裝置，所述隔熱空腔與所述外輸管道的外側(cè)之間連通有通氣孔，所述通氣孔位于所述隔熱空腔上背離所述推拉手柄的一端。

在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明提供的氣化總成裝置，將BOG直接氣化并交由燃?xì)饧訜崞魅紵?，且燃?xì)饧訜崞骷訜岷蟮母邷負(fù)Q熱液去加熱LNG氣化后的外輸天然氣上，如此實(shí)現(xiàn)以下多個(gè)技術(shù)效果，其一，提升外輸天然氣的溫度，使得其輸送效果更好，燃燒效率更高，其二，BOG經(jīng)由燃?xì)饧訜崞魅紵褂茫粫?huì)造成能源浪費(fèi)，其三，BOG直接氣化后使用，省卻了現(xiàn)有技術(shù)中的再次冷凝的能耗，節(jié)省了耗能。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種實(shí)施方式的氣化總成裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種實(shí)施方式的氣化總成裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種實(shí)施方式的外輸管道和散熱管道的連接示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種實(shí)施方式的外輸管道和散熱管道的連接示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的再一種實(shí)施方式的外輸管道和散熱管道的連接示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的再一種實(shí)施方式的外輸管道和散熱管道的位于導(dǎo)熱位置的連接示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的再一種實(shí)施方式的外輸管道和散熱管道的位于回避位置的連接示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1、LNG儲(chǔ)罐；2、主氣化器；3、BOG氣化器；4、BOG儲(chǔ)罐；5、第一熱交換器；6、燃?xì)饧訜崞鳎?、電加熱器；8、外輸管道；9、第二熱交換器；10、第一四通；11、第二四通；12、第一導(dǎo)熱件；13、第二導(dǎo)熱件；14、散熱管道；15、第三導(dǎo)熱件；16、隔熱空腔；17、避讓空腔；18、遮擋件；19、推拉手柄；20、保溫層。

具體實(shí)施方式

為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)介紹。

如圖1-7所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種液化天然氣的氣化總成裝置，包括LNG儲(chǔ)罐1、主氣化器2、BOG氣化器3以及BOG儲(chǔ)罐，LNG儲(chǔ)罐1的出液口與主氣化器2的進(jìn)液口連通，主氣化器2的出氣口連通有外輸管道8，LNG儲(chǔ)罐1的BOG出口與BOG氣化器3的進(jìn)液口連通，BOG氣化器3的出氣口與BOG儲(chǔ)罐的進(jìn)口連通，還包括第一熱交換器5、燃?xì)饧訜崞?、以及電加熱器7，第一熱交換器5與外輸管道8進(jìn)行熱交換，燃?xì)饧訜崞?由BOG儲(chǔ)罐供氣；第一熱交換器5的進(jìn)液口同時(shí)與燃?xì)饧訜崞?的出液口和電加熱器7的出液口連通，第一熱交換器5的出液口同時(shí)與燃?xì)饧訜崞?的進(jìn)液口和電加熱器7的進(jìn)液口連通，LNG儲(chǔ)罐1、主氣化器2、BOG氣化器3、BOG儲(chǔ)罐、第一熱交換器5、燃?xì)饧訜崞?、以及電加熱器7兩兩之間的連接管線上均設(shè)置有自動(dòng)控制閥門；外輸管道8上位于其與第一熱交換器5熱交換的兩端部分均設(shè)置有壓力傳感器和溫度傳感器。

具體的，LNG儲(chǔ)罐1出來(lái)的液化石油氣經(jīng)由主氣化器2氣化后形成氣態(tài)天然氣，并隨后由外輸管道8輸送出去，最終輸送給用戶使用。本實(shí)施例的主要改進(jìn)在于BOG的處理過(guò)程，由LNG儲(chǔ)罐1以及其它設(shè)備出來(lái)的BOG進(jìn)入BOG氣化器3氣化后進(jìn)入BOG儲(chǔ)罐儲(chǔ)存，由BOG儲(chǔ)罐出來(lái)后由燃?xì)饧訜崞?使用，燃?xì)饧訜崞?加熱后的冷媒輸送至第一熱交換器5，第一熱交換器5與外輸管道8進(jìn)行熱交換，以此加熱外輸管道8內(nèi)的天然氣的溫度。如此讓BOG直接氣化后為L(zhǎng)NG的氣化服務(wù)，實(shí)現(xiàn)BOG氣化和BOG氣化的和諧統(tǒng)一。由于BOG的氣化量相對(duì)較小，其可能難以實(shí)現(xiàn)天然氣的溫度提升功能，還額外設(shè)置一電加熱器7，第一熱交換器5同時(shí)與燃?xì)饧訜崞?和電加熱器7連通，通過(guò)自動(dòng)控制閥門的調(diào)節(jié)，其在燃?xì)饧訜崞?和電加熱器7選擇其一進(jìn)行連通。使用時(shí)，如設(shè)定外輸?shù)奶烊粴獾臏囟葹?攝氏度，通過(guò)溫度傳感器監(jiān)控?fù)Q熱后的天然氣的溫度，通過(guò)壓力傳感器監(jiān)測(cè)BOG儲(chǔ)罐內(nèi)天然氣的壓力，當(dāng)BOG儲(chǔ)罐內(nèi)的氣壓足夠，外輸天然氣的溫度大于5攝氏度，則關(guān)閉電加熱器7，持續(xù)使用燃?xì)饧訜崞?為第一熱交換器5提供冷媒，而當(dāng)BOG儲(chǔ)罐內(nèi)的氣壓下降而難以維持外輸天然氣的溫度大于5攝氏度時(shí)，則關(guān)閉燃?xì)饧訜崞?，關(guān)閉燃?xì)饧訜崞?與第一熱交換器5的連接管線上的閥門，并打開電加熱器7，讓電加熱器7為第一熱交換器5輸送冷媒。

本實(shí)施例中所提及的提供的LNG儲(chǔ)罐1、主氣化器2、BOG氣化器3以及BOG儲(chǔ)罐等等液化天然氣氣化設(shè)備，還有未提及和圖中未示出的可能存在的低壓LNG泵、高壓LNG泵、壓縮機(jī)、保溫層20、控制閥門等等，均為本領(lǐng)域的公知常識(shí)和慣用技術(shù)手段，本實(shí)施例不一一贅述。

本發(fā)明實(shí)施例提供的氣化總成裝置，將BOG直接氣化并交由燃?xì)饧訜崞?燃燒，且燃?xì)饧訜崞?加熱后的高溫?fù)Q熱液去加熱LNG氣化后的外輸天然氣上，如此實(shí)現(xiàn)以下多個(gè)技術(shù)效果，其一，提升外輸天然氣的溫度，使得其輸送效果更好，燃燒效率更高，其二，BOG經(jīng)由燃?xì)饧訜崞?燃燒使用，不會(huì)造成能源浪費(fèi)，其三，BOG直接氣化后使用，省卻了現(xiàn)有技術(shù)中的再次冷凝的能耗，節(jié)省了耗能。

本實(shí)施例中，進(jìn)一步的，還包括第二熱交換器9，第二熱交換器9的進(jìn)液口同時(shí)與燃?xì)饧訜崞?的出液口和電加熱器7的出液口連通，第二熱交換器9的出液口同時(shí)與燃?xì)饧訜崞?的進(jìn)液口和電加熱器7的進(jìn)液口連通；第二熱交換器9與連接燃?xì)饧訜崞?和BOG儲(chǔ)罐之間的管線熱交換布置。即燃?xì)饧訜崞?和電加熱器7不僅為主氣化器2氣化的外輸天然氣進(jìn)行加熱，也為BOG儲(chǔ)罐輸送給燃?xì)饧訜崞?的天然氣進(jìn)行加熱，以此保證BOG儲(chǔ)罐外輸?shù)奶烊粴獾妮斔头奖愫褪褂眯省?/p>

本實(shí)施例中，第一熱交換器5、第二熱交換器9、燃?xì)饧訜崞?和電加熱器7之間需要通過(guò)較為繁復(fù)的管道連接和閥門控制，如圖1所示，其最少需要六個(gè)三通以及相配套的閥門，優(yōu)選的，本實(shí)施例僅需使用兩個(gè)四通：第一四通10和第二四通11，第一四通10的四個(gè)管口分別與第一熱交換器5的進(jìn)液口、第二熱交換器9的進(jìn)液口、燃?xì)饧訜崞?的出液口以及電加熱器7的出液口連通；第二四通11的四個(gè)管口分別與第一熱交換器5的出液口、第二熱交換器9的出液口、燃?xì)饧訜崞?的進(jìn)液口以及電加熱器7的進(jìn)液口連通，如此通過(guò)兩個(gè)四通即可實(shí)現(xiàn)了四個(gè)設(shè)備之間的連接與控制，不僅連接設(shè)備較為簡(jiǎn)單，且控制也極為方便。

本實(shí)施例中，進(jìn)一步的，氣化總成裝置的放散氣管道與BOG儲(chǔ)罐連通，將氣化總成裝置的放散氣(EAG)也利用起來(lái)，防止其浪費(fèi)。

天然氣的外輸管道8上一般均設(shè)置有保溫層20，由于液化天然氣的溫度極低，達(dá)到零下161.5攝氏度，氣化后的天然氣溫度仍然較低，可能會(huì)低于零下20度，為了保證第一熱交換器5與外輸管道8間的傳熱效率，本實(shí)施例提供以下多種熱交換方式：

其一，外輸管道8上套有第一導(dǎo)熱件12，第一熱交換器5的散熱管道14外套于第一導(dǎo)熱件12上，第一導(dǎo)熱件12內(nèi)填充有傳熱液體，傳熱液體的凝固點(diǎn)低于攝氏零下20度。部分冷媒的凝固點(diǎn)高于零下20度，如蒸餾水在零度左右，為了防止外輸管道8內(nèi)的低溫天然氣將熱交換器內(nèi)的冷媒冷凍住而讓其失去工作能力，通過(guò)傳熱液體在低溫天然氣和冷媒間進(jìn)行傳熱，由于傳熱液體的凝固點(diǎn)低于20度，一方面其可實(shí)現(xiàn)熱交換能力，另一方面其也可以降低冷媒被凍住的概率。

其二，外輸管道8上設(shè)置有第二導(dǎo)熱件13，第二導(dǎo)熱件13上開設(shè)有螺旋狀凹槽，第一熱交換器5的散熱管道14卡于螺旋狀凹槽中，螺旋狀凹槽及與之配合螺旋散熱管道14提供的熱交換面積較大，如此提升第一熱交換器5的熱交換效率。

其三，優(yōu)選的，如圖6-7所示，設(shè)置第三導(dǎo)熱件15，外輸管道8和第一熱交換器5的散熱管道14之間具有隔熱空腔16，第三導(dǎo)熱件15活動(dòng)套接于外輸管道8上，第三導(dǎo)熱件15在活動(dòng)行程上具有導(dǎo)熱位置和回避位置；在導(dǎo)熱位置上，第三導(dǎo)熱件15填充于隔熱空腔16中，在回避位置上，第三導(dǎo)熱件15退出于隔熱空腔16，即設(shè)置一可調(diào)節(jié)的第三導(dǎo)熱件15，同時(shí)在外輸管道8和第一熱交換器5之間設(shè)置隔熱空腔16供第三導(dǎo)熱件15。工作時(shí)，推動(dòng)第三導(dǎo)熱件15填入隔熱空腔16以進(jìn)入導(dǎo)熱位置，此時(shí)第三導(dǎo)熱件15同時(shí)與外輸管道8和第一熱交換器5間實(shí)現(xiàn)熱交換，此時(shí)第一熱交換器5可以實(shí)現(xiàn)與外輸管道8間的換熱，從而為天然氣進(jìn)行加熱；拉出第三導(dǎo)熱件15離開隔熱空腔16以進(jìn)入回避位置，此時(shí)外輸管道8和第一熱交換器5間為隔熱空腔16，空氣的導(dǎo)熱效率較低，此時(shí)第一熱交換器5和外輸管道8間的換熱效率較低，低溫的天然氣難以將冷媒凍住，本實(shí)施例中，通過(guò)設(shè)置活動(dòng)的第三導(dǎo)熱件15以實(shí)現(xiàn)第一熱交換器5與外輸管道8間熱交換連接與否的調(diào)節(jié)。

本實(shí)施例中，第一熱交換器5與外輸管道8間的連接設(shè)計(jì)均可適用于第二熱交換器9與BOG儲(chǔ)罐的外輸管線的連接設(shè)計(jì)。

本實(shí)施例中，針對(duì)上述第三個(gè)技術(shù)方案，進(jìn)一步的，還包括遮擋件18和推拉手柄19，外輸管道8上設(shè)置有隔熱空腔16連通的與避讓空腔17；在導(dǎo)熱位置上，遮擋件18遮擋于避讓空腔17上，在回避位置上，第三導(dǎo)熱件15位于避讓空腔17中，推拉手柄19用于方便第三導(dǎo)熱件15的抽出和推入。為了回避位置處第三導(dǎo)熱件15的安置，設(shè)置一避讓空腔17，同時(shí)設(shè)置一遮擋件18，當(dāng)?shù)谌龑?dǎo)熱件15處于工作位置時(shí)，遮擋件18遮擋于避讓空腔17上，防止避讓空腔17處的外輸管道8裸露于空氣中，影響熱交換效率。更進(jìn)一步的，遮擋件18為絕熱件，絕熱件能夠更有效的保護(hù)外輸管道8。

本實(shí)施例中，進(jìn)一步的，隔熱空腔16與外輸管道8的外側(cè)之間連通有通氣孔，通氣孔位于隔熱空腔16上背離推拉手柄19的一端，通氣孔可以防止第三導(dǎo)熱件15抽出時(shí)的真空吸力，以及推入的高壓力，如此便于第三導(dǎo)熱件15的抽出和推入。

以上只通過(guò)說(shuō)明的方式描述了本發(fā)明的某些示范性實(shí)施例，毋庸置疑，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行修正。因此，上述附圖和描述在本質(zhì)上是說(shuō)明性的，不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)范圍的限制。