LNG加气站储罐稳压系统的制作方法

文档序号:11420341阅读:511来源:国知局

本实用新型涉及液化天然气技术领域,尤其涉及一种LNG加气站储罐稳压系统。



背景技术:

随着当今社会对能源需求的不断增长,并随着对大气环保意识的不断增强,作为清洁能源的天然气的利用和生产得到越来越多的重视。天然气作为一种绿色能源得到了迅猛发展。近年来,我国液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)在终端应用领域达到了快速发展,尤其LNG加气站的发展非常迅速。目前,国内LNG加气站的数量已经超过2000座,在全球也是拥有LNG加气站最多的国家。

由于LNG的低温特性,LNG在储存和加注过程中,由于外界热量的输入及加注管线的预冷循环,都会不可避免地使LNG产生蒸发气(Boil Off Gas,BOG)。BOG在LNG储罐内不断增多,会使LNG储罐内压力不断上升,当LNG储罐内压力上升至超过其允许的最大工作压力时,安全阀将起跳放散BOG。由于从安全性等方面考虑,LNG加气站操作人员通常会在安全阀起跳之前将LNG储罐内的BOG放散掉,进入大气中。BOG的主要成分是甲烷,甲烷是一种温室效应强于二氧化碳的气体。因此BOG的放散不仅造成加气站的经济性损失,还会造成大气污染。

通常,LNG加气站给LNG燃料汽车加气时,LNG储罐内需要保持一定的压力才方便LNG的加注操作,这个压力范围一般在0.4MPa-0.6MPa之间。低于这个压力,LNG泵后压力达不到向车内注气的压力要求;高于这个压力,会造成加注操作完成后LNG储罐内的压力快速上升,并需要放散BOG,给加气站工作人员的操作造成诸多不便。总之,LNG储罐压力不在合理区间,会使站内操作人员增加操作量,也会增大车辆加注LNG的时间。

目前,LNG加气站运行的主要问题有两点:一点为BOG的放散,涉及加气站操作安全性和运营经济性,有些加气站的BOG损失每月达数吨,经济损失较大;另一点为LNG储罐的压力稳定问题,不能将LNG储罐内压力稳定控制在合理的区间,会给站内操作人员带来很大的操作不便,增大工作量,并进而造成BOG的放散。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是提供一种LNG加气站储罐稳压系统,能够将LNG储罐内的压力控制在合理区间内,并实现BOG的回收,以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题,本实用新型采用如下技术方案:一种LNG加气站储罐稳压系统,包括LNG储罐和BOG再液化装置,LNG储罐具有气体出口和液体进口,BOG再液化装置具有气体进口和液体出口,气体出口通过气体管道与气体进口连通,气体管道上设有控制阀;液体出口通过液体管道与液体进口连通。

优选地,LNG储罐上设有用于测量LNG储罐内压力的压力检测器。

优选地,压力检测器为压力传感器或压力变送器。

优选地,还包括控制器,控制器的输入端与压力检测器连接,控制器的输出端与控制阀连接。

优选地,液体管道上设有液体流量计。

优选地,液体流量计为质量流量计。

优选地,液体进口设于LNG储罐的上部。

优选地,BOG再液化装置包括低温制冷机,低温制冷机的输入口与气体进口连通,低温制冷机的输出口与液体出口连通。

与现有技术相比,本实用新型具有显著的进步:

通过将LNG储罐内的BOG输出送入BOG再液化装置中,由BOG再液化装置将BOG液化生成液体后,再将该液体送回LNG储罐内,能够减少LNG储罐内的BOG,降低LNG储罐内的压力,实现将LNG储罐内的压力控制在合理区间内,同时实现BOG的回收,从而减少了LNG加气站工作人员的工作量,避免了BOG的放散,保证了LNG加气站的操作安全性和运营经济性。

附图说明

图1是本实用新型实施例的LNG加气站储罐稳压系统的结构示意图。

图中:

1、LNG储罐 11、气体出口 12、液体进口

2、压力检测器 3、液体流量计 4、低温制冷机

5、BOG再液化装置 51、气体进口 52、液体出口

6、控制阀 7、控制器 8、气体管道

9、液体管道

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本实用新型,而并非对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外,在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示,本实用新型LNG加气站储罐稳压系统的一种实施例。本实施例的LNG加气站储罐稳压系统包括LNG储罐1和BOG再液化装置5。LNG储罐1具有气体出口11和液体进口12,BOG再液化装置5具有气体进口51和液体出口52。LNG储罐1的气体出口11通过气体管道8与BOG再液化装置5的气体进口51连通,气体管道8上设有控制阀6。BOG再液化装置5的液体出口52通过液体管道9与LNG储罐1的液体进口12连通。

LNG储罐1用于储存LNG,其内具有LNG和BOG。当LNG储罐1内的BOG过多使LNG储罐1内的压力过大时,可以开启控制阀6,BOG再液化装置5开始运行。此时LNG储罐1内的BOG由气体出口11进入气体管道8中,并经气体管道8和气体进口51进入BOG再液化装置5中。BOG再液化装置5对进入其中的BOG进行液化,使BOG液化生产液体,该液体由液体出口52进入液体管道9中,并经液体管道9和液体进口12进入LNG储罐1内。由此,不仅减少了LNG储罐1内的BOG,降低了LNG储罐1内的压力,而且实现了BOG的回收。当LNG储罐1内的压力降至合理区间时,则可关闭控制阀6,BOG再液化装置5停止运行。

因此,本实施例的LNG加气站储罐稳压系统,通过将LNG储罐1内的BOG输出送入BOG再液化装置5中,由BOG再液化装置5将BOG液化生成液体后,再将该液体送回LNG储罐1内,能够减少LNG储罐1内的BOG,降低LNG储罐1内的压力,实现将LNG储罐1内的压力控制在合理区间内,同时实现BOG的回收,从而减少了LNG加气站工作人员的工作量,避免了BOG的放散,保证了LNG加气站的操作安全性和运营经济性。

优选地,本实施例中的BOG再液化装置5包括低温制冷机4,低温制冷机4的输入口与BOG再液化装置5的气体进口51连通,低温制冷机4的输出口与BOG再液化装置5的液体出口52连通。从气体进口51进入BOG再液化装置5中BOG进入低温制冷机4中,低温制冷机4中的工作介质给BOG提供冷量,使其冷凝液化,然后流出低温制冷机4,经过缓冲累积后,从BOG再液化装置5的液体出口52流出进入液体管道9。低温制冷机4结构紧凑,内部提供冷量的工作介质量少,提供的冷量足以将BOG冷凝,并能使液体处于过冷状态;并且,低温制冷机4的能耗相对较低,维护方便,可以大大降低操作费用;此外,低温制冷机4启停速度快,可以适应间歇操作和连续操作的运行状态。

进一步,为了对LNG储罐1内的压力进行实时测量,本实施例在LNG储罐1上设有压力检测器2,用于测量LNG储罐1内的压力,以便于根据测量结果决定是否开启或关闭控制阀6。当压力检测器2检测到LNG储罐1内的压力超出合理区间时,则开启控制阀6;当压力检测器2检测到LNG储罐1内的压力在合理区间内时,则关闭控制阀6。压力检测器2可以为压力传感器或压力变送器。

进一步,为实现控制阀6开启或关闭的自动控制,本实施例的LNG加气站储罐稳压系统还包括控制器7,控制器7的输入端与压力检测器2连接,控制器7的输出端与控制阀6连接。压力检测器2检测LNG储罐1内的压力值,并将表示该压力值的压力信号传送给控制器7,控制器7的输入端接收该压力信号,判断该压力信号所表示的压力值是否在预设区间内,并由输出端向控制阀发出相应的开启或关闭的指令,控制阀6接收并响应于控制器7发出的开启或关闭指令而开启或关闭。具体为,当压力检测器2检测LNG储罐1内的压力值大于预设区间的最大值时,控制器7控制控制阀6开启,BOG再液化装置5开始运行,使得LNG储罐1内的BOG能够由气体管道8进入BOG再液化装置5内液化,以减少LNG储罐1内的BOG、降低LNG储罐1内的压力;当压力检测器2检测LNG储罐1内的压力值降低至预设区间内时,控制器7控制控制阀6关闭,BOG再液化装置5停止运行。由此,通过压力检测器2、控制器7和控制控制阀6实现了LNG储罐1内压力的自动控制。

进一步,在本实施例中,液体管道9上设有液体流量计3,用于测量流经液体管道9的液体的流量。现有技术中,LNG加气站通过LNG进货和销货的差值估算每月BOG的损失量,这种方法本身误差较大,甚至造成不同月份统计数据差别极大的情况,因此需要更加准确地测量BOG的放散量。但是由于装置设计标准和审查流程的限制,在BOG放散管线上安装流量计是不现实的。而本实施例在液体管道9上安装流量计3恰能很好地解决这种问题,因为本实施例中的BOG可以全部被再液化回收,所以流量计3最终测量到的液体回收量即是BOG的量,这些BOG在得不到回收情况下,基本上要全部放散到大气当中。本实施例则能够实现BOG的全部回收,并可准确测算BOG再液化的回收量,避免了加气站通过进销货的数据推算BOG损失量的不准确性,从而为精确计算本实施例的LNG加气站储罐稳压系统的经济性效益提供了条件。优选地,本实施例中的液体流量计3为质量流量计。质量流量计属于低温液体流量计,可准确测算BOG再液化的回收质量。

进一步,在本实施例中,液体进口12设于LNG储罐1的上部,使得液体管道9内的液体从LNG储罐1的上部流入LNG储罐1内,呈喷淋形式。由于该液体具有一定的过冷度,以喷淋的方式流入LNG储罐1内,可以使LNG储罐1内的BOG遇冷后被冷凝,有效液化LNG储罐1内的BOG,从而起到快速减少LNG储罐1内的BOG、降低LNG储罐1内压力的作用。

综上所述,本实施例的LNG加气站储罐稳压系统,流程简单、操作方便、安全性高,并能很好地控制LNG储罐1内的压力处于合理的区间范围,使得加气站工作人员在加注过程中减少工作量,减少加注时间,提高加注效率,并能有效全部再液化回收BOG,提高加气站的经济收益。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

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