一种用于lng加气站的bog冷凝回收系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及BOG气体回收技术领域，具体地，涉及一种用于LNG加气站的BOG冷凝回收系统及方法。
【背景技术】
[0002]LNG (液化天然气)是一种清洁能源。随着LNG燃料汽车(船舶)、城镇居民燃气、锅炉燃气及燃气发电、陶瓷烧结等领域逐步广泛应用，近年来LNG消耗需求量正呈现快速增长趋势。LNG的来源主要有两部分，即通常所说的“陆气”(陆上LNG液化工厂生产的LNG，通常是通过LNG运输车运输)、“海气”(海外LNG，通常是通过大型LNG运输船将LNG运输至陆上LNG接收站并储存)。LNG在常压下的液化温度约为_162°C，尽管LNG储运设备或LNG输送管道均采取了良好的保冷保护措施，但由于其与环境之间存在很大的温差，LNG在储存、运输过程中的吸热蒸发总是存在，BOG (LNG在储存、运输等过程中自然吸热蒸发的气体)的产生不可避免。LNG随着吸热量的不断增加，BOG的产生量会逐渐增加，LNG储运压力随之也会不断上升，此情况下若未采取有效的降压措施，为避免造成超压安全等事故，当LNG储运压力达到一定压力时，一般会通过向大气放散方式自动或手动进行卸压，BOG的放散会造成环境污染、能源浪费和经济损失。为此，BOG的回收利用便成为LNG应用工程中需要解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种零排放、既节约能源，也避免对环境的污染的用于LNG加气站的BOG冷凝回收系统及方法。
[0004]本发明解决上述问题所采用的技术方案是:
一种用于LNG加气站的BOG冷凝回收系统，包括LNG储罐、BOG冷凝回收器、潜液栗和液氮储存装置，潜液栗的进液管通过管道连接LNG储罐的排液管，潜液栗的排液管通过管道连接加气机，潜液栗的排液管还通过管道连接BOG冷凝回收器的热源通道进口，BOG冷凝回收器的热源通道出口通过管路连接LNG储罐，BOG冷凝回收器的冷源通道进口通过管路连接液氮储存装置的排液管，BOG冷凝回收器的冷源通道出口连接氮气放空管。
[0005]本发明采用的是液氮和LNG在BOG回收冷凝器中完成液液热交换，优点是换热器面会会大大减少，一次性投入成本降低，储罐中的BOG气体也实现了零排放，既节约了能源，也避免了对环境的污染。
[0006]优选的，所述的回收系统还包括控制系统，所述的LNG储罐上设置用于检测LNG储罐压力的压力检测装置A，LNG储罐上设置用于检测储罐内LNG液体温度的温度检测装置A，连接BOG冷凝回收器的热源通道出口和LNG储罐的管道上设置有用于检测管道内LNG液体温度的温度检测装置B，连接潜液栗的排液管和BOG冷凝回收器的热源通道进口的管路上设置有切断阀，连接液氮储存装置的排液管与BOG冷凝回收器的冷源通道进口的管路上设置有调节阀，压力检测装置A、温度检测装置A、温度检测装置B、切断阀和调节阀均与控制系统连接，可通过控制系统实现远程控制。当温度检测装置A检测到储罐内LNG液体温度高于设定值时，或当压力检测装置A检测到LNG储罐压力高于设定值时，通过控制系统控制切断阀打开，潜液栗将LNG储罐内的LNG液体送入BOG冷凝回收器，然后通过控制系统控制调节阀打开，液氮储存装置内的液氮进入BOG冷凝回收器，冷却进入BOG冷凝回收器的LNG液体。优选的，控制系统连接有报警装置，当温度检测装置A检测到储罐内LNG液体温度高于设定值时，或当压力检测装置A检测到LNG储罐压力高于设定值时，报警装置进行报警。
[0007]当温度检测装置B检测到的连接BOG冷凝回收器的热源通道出口和LNG储罐的管道内LNG液体的温度高于设定值时，控制系统控制调节阀开度变大；当温度检测装置B检测到的连接BOG冷凝回收器的热源通道出口和LNG储罐的管道内LNG液体的温度低于设定值时，控制系统控制调节阀开度变小。当压力检测装置A检测到LNG储罐压力低于设定值时，控制系统关闭切断阀和调节阀。
[0008]通过设置温度、压力检测装置，采用控制系统实现了 BOG冷凝回收系统的集中控制及自动控制，运行稳定可靠，节省人工。
[0009]优选的，氮气放空管连接氮气排放装置，液氮储存装置的放空管连接氮气放空管，通过氮气排放装置放散，氮气放空管上设置有用于检测氮气放空管内氮气压力的压力检测装置B和紧急切断阀，压力检测装置B和紧急切断阀均与控制系统连接，可通过控制系统实现远程控制。当压力检测装置B检测到氮气放空管内氮气压力高于设定值时，控制系统控制紧急切断阀打开，氮气通过氮气排放装置对外放空；当压力检测装置B检测到氮气放空管内氮气压力低于设定值时，控制系统控制紧急切断阀关闭，防止潮湿空气进入。
[0010]通过设置压力检测装置B和紧急切断阀，实现了对液氮管路的压力控制，避免了高压工况的产生，安全稳定，且同样采用控制系统进行调控节省人工。
[0011 ] 优选的，所述的BOG冷凝回收器的外部套装有保冷箱，保冷箱内位于BOG冷凝回收器与保冷箱的内壁之间填充有绝热保冷材料。通过设置保冷箱及绝热保冷材料，避免了冷量的损耗，节省能耗。
[0012]优选的，所述的绝热保冷材料为珠光砂。
[0013]优选的，所述的BOG冷凝回收器为板翅式换热器。
[0014]优选的，所述的保冷箱内还设置有氮气保护管线，防止潮湿空气进入保冷箱而影响到保冷效果；所述的氮气放空管通过支管连通氮气保护管线，支管上设置有控制阀。保冷箱上部设置有排空阀、绝热保冷材料注入口及检修人孔。
[0015]优选的，BOG冷凝回收器的冷源通道出口与热源通道入口之间还连接有预冷夹套，所述的预冷夹套具有管形的内管层和套设于内管层外侧的夹套层，内管层和夹套层均为密闭腔体，内管层和夹套层的两端均设置有连通各自内部腔体的接口，冷凝回收器的冷源通道出口连接夹套层的接口 A，夹套层的另一接口 B连接氮气放空管，内管层的接口 A连接热源通道入口，内管层的另一接口 B连接潜液栗的排液管，夹套层的接口 A与内管层的接口 A位于预冷夹套的同一端，从而利用排放的氮气对热源LNG液体进行预冷却，热源LNG液体走内管层，冷源氮气走夹套层，逆流预换热。通过设置预冷夹套，增大了液氮与热源LNG液体的换热面积，提高了冷凝效率。
[0016]所述的液氮储存装置为液氮储罐或液氮钢瓶组。
[0017]采用所述的一种用于LNG加气站的BOG冷凝回收系统回收BOG的方法，将LNG储罐内的LNG液体通过潜液栗送入BOG冷凝回收器，并由引入BOG冷凝回收器的液氮对引入的LNG液体进行冷却，冷却后的LNG液体返回至储罐，冷却储罐内的BOG并使BOG液化。
[0018]在BOG冷凝回收器中完成的交换过程为液氮和过热的LNG的热交换过程。
[0019]进一步的，还包括采用对BOG冷凝回收器内LNG液体进行冷却后的氮气继续对从潜液栗出来的LNG液体进行预冷的步骤。
[0020]进一步的，当温度检测装置A检测到储罐内LNG液体温度高于设定值时，或当压力检测装置A检测到LNG储罐压力高于设定值时，通过控制系统控制切断阀打开，潜液栗将LNG储罐内的LNG液体送入BOG冷凝回收器，然后通过控制系统控制调节阀打开，液氮储存装置内的液氮进入BOG冷凝回收器，冷却进入BOG冷凝回收器的LN