到达上限值时，电动紧急切断阀2关 闭，撬装式LNG气化装置处于待机状态。撬装式LNG气化装置正常运行过程中，通过对空温 式气化器3出口NG温度，确定电动三通阀5的切换位置。若空温式气化器3出口天然气温 度高于设定的温度（〇°C)，电动三通阀5切换至旁通管道侧，天然气经一级调压装置7、二级 调压装置8、计量装置9和加臭装置10进入下游管网；若空温式气化器3出口天然气温度 低于设定的温度（〇°C_△t)，启动燃气燃烧加热器6,此时监测水浴温度，当水浴温度达到 设定温度（30°C)时，电动三通阀5切换至燃气燃烧加热器6 -侧，空温式气化器3出口的 天然气再通过燃气燃烧加热器6补热，补热后天然气达到设定的温度（0°C)，天然气经一级 调压装置7、二级调压装置8、计量装置9和加臭装置10进入下游管网。为了实现气化过程 的负荷连续调节，燃气燃烧加热器6采用连续负荷调节控制，随着气化量的变化连续改变 加热功率，此时通过水浴温度的波动来控制加热功率。燃气燃烧加热器6运行调节阶段是 根据控制参数ΘΝ(；与设定值θ' _的偏差对燃烧机负荷进行调节，控制器采用单回路反馈 控制系统。
[0042] 燃气加热装置6的运行调节控制原理为：管网压力Pnet低于压力下限值？_，燃气 燃烧加热器6启动，如果气化区天然气浓度高于设定值3%，则报警，否则检测钢瓶出液压 力。钢瓶出液压力高于工作压力下限，则打开空温式气化器3的进液阀，否则报警。空温 式气化器3的进液阀打开后，三通阀5切换至旁通管道。若空温式气化器3出口温度低于 0°C-Δt°C，燃气燃烧加热器6启动。当水浴温度大于设定值时，三通阀5切换至燃气加热 装置6。若空温式气化器3出口温度高于0°C，三通阀5切换至旁通管，关闭燃气燃烧加热 器6〇
[0043] 为了实现气化过程的负荷连续调节，在控制流程基础上，燃气燃烧加热器6采用 连续负荷调节控制，可随着气化量的变化连续改变加热功率，此时通过水浴温度的波动来 控制加热功率。燃气燃烧加热器6运行调节阶段是根据控制参数0NG与设定值θ'NG的 偏差对燃烧机负荷进行调节，控制器采用单回路反馈控制系统，水浴温度与加热功率的关 联式如下·
[0044]
[0045] Τ「水浴时间常数〇\ =f(Vg))
[0046] Θw-水浴温度（°C)
[0047] K「水浴调节通道传递系数$ =f(Vg))
[0048] Vg-燃气流量（m3/s)
[0049] Klf-水浴干扰通道传递系数（Klf =f(Vg))
[0050] θιη。-换热器表面温度rc)
[0051] 本发明采用下游管网允许压力波动范围控制气化装置的运行，本发明还包括远程 通讯装置，控制具有信号远传功能，可实现远程控制。从而可适应无人值守的环境要求。
[0052] 本发明利用空气热源及燃气燃烧热源气化LNG。首先利用环境的空气热源加热气 化LNG，在空气热源加热的天然气达不到用气要求及输气安全要求时采用燃气燃烧补热。 采用空温气化与燃气燃烧补热方法的撬装式LNG气化装置，与完全利用空温气化的系统相 比，可以适应气温较低地区的LNG气化要求，且由于燃气燃烧加热器通常比同样功率的空 温式气化器结构小，因此结构更加紧凑；采用这种空温气化与燃气燃烧补热方法的撬装式 LNG气化装置，与完全利用燃气燃烧气化的系统相比，由于采用了部分空温气化，因此更加 节能；与利用电水浴的系统相比，由于其利用自身气化的天然气作为热源，在不具备大功率 用电条件的地方也可使用，因而适应环境能力更强；并且因为电为二次能源，天然气为一次 能源，在热转换效率相同的情况下，直接使用天然气更加节能。
[0053] 本发明由于其燃气加热装置采用浸没燃烧，且设定水浴加热温度不超过30°C，排 烟温度不超过35°C，大幅减少了热量损失，因此热效率可达到98 %，远高于传统天然气加 热水套炉的84% ;本发明的燃烧用燃气利用LNG钢瓶自身气化的天然气，从而解决了燃气 加热装置的启动气源问题。
[0054] 本发明由于采用下游管网允许压力波动范围控制气化装置的运行，可充分利用下 游管网的储气功能，减少气化装置的启停频率，从而减少设备维护成本。
[0055] 本发明由于燃气装置采用连续负荷调节控制，因此可适应用气负荷变化频繁的用 户需求。本发明的撬装式LNG气化装置，由于其设备控制具有信号远传功能，可实现远程控 制，从而可适应无人值守的环境要求。用燃气加热装置6加热空温式气化器3出口的天然 气，具有效率高、满足不同的用气负荷、可以根据用气负荷比例调节燃烧用燃气量等特点。
[0056] 以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也 应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种带燃气加热的LNG气化器，其特征在于，包括n个LNG钢瓶（I)、紧急切断阀（2)、 空温式气化器（3)、三通阀（5)、燃气加热装置（6)和调压系统，n多1，其中， 调压系统用于将气化后的中压天然气降压至用户需要的压力，其包括一级调压装置 (7)、二级调压装置（8)、计量装置（9)和加臭装置（10); 所述LNG钢瓶（1)、紧急切断阀（2)、空温式气化器（3)、三通阀（5)、燃气加热装置（6)、 一级调压装置（7)、二级调压装置（8)、计量装置（9)和加臭装置（10)依次连接；三通阀（5) 出气口一端连接燃气加热装置（6)，另一端连接一级调压装置（7)。2. 根据权利要求1所述的带燃气加热的LNG气化器，其特征在于，所述三通阀（5)为电 动三通阀。3. -种带燃气加热的LNG气化器的加热控制方法，应用于如权利要求1-2其一所述的 一种带燃气加热的LNG气化器，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1 :当下游管网压力到达下限值时，判断气化区天然气浓度和钢瓶（1)出液压力； 步骤2:确认气化区天然气浓度和钢瓶（1)出液压力运行正常后，电动紧急切断阀（2) 开启； 步骤3 :当下游管网压力到达上限值时，电动紧急切断阀（2)关闭，LNG气化器处于待机 状态； 步骤4 :若空温式气化器（3)出口天然气温度高于设定的温度，电动三通阀（5)切换至 旁通管道侧，天然气经一级调压装置（7)、二级调压装置（8)、计量装置（9)和加臭装置（10) 进入下游管网； 步骤5:若空温式气化器（3)出口天然气温度低于设定的温度，启动燃气加热装置 (6)； 步骤6 :监测水浴温度，当水浴温度达到设定温度时，三通阀（5)切换至燃气加热装置 (6) -侧补热，天然气经一级调压装置（7)、二级调压装置（8)、计量装置（9)和加臭装置 (10)进入下游管网。4. 根据权利要求3所述的加热控制方法，其特征在于，所述燃气加热装置（6)采用连续 负荷调节控制，随着气化量的变化连续改变加热功率，通过水浴温度的波动来控制加热功 率。5. 根据权利要求3所述的加热控制方法，其特征在于，所述燃气加热装置（6)包括控制 器，燃气加热装置（6)运行调节阶段是根据控制参数0NG与设定值0 'NG的偏差对燃烧机 负荷进行调节，控制器采用单回路反馈控制系统，水浴温度与加热功率的关联式如下：T1-水浴时间常数，T1=f(Vg); 9w-水浴温度（°C) K1-水浴调节通道传递系数，K1=f(Vg); Vg-燃气流量（m3/s) Klf-水浴干扰通道传递系数，Klf=f(Vg); 0in。-换热器表面温度（°c)。
【专利摘要】本发明公开了一种带燃气加热的LNG气化器，包括n个LNG钢瓶(1)、紧急切断阀(2)、空温式气化器(3)、三通阀(5)、燃气加热装置(6)和调压系统，n≥1，其中，调压系统用于将气化后的中压天然气降压至用户需要的压力，其包括一级调压装置(7)、二级调压装置(8)、计量装置(9)和加臭装置(10)。本发明还公开了一种带燃气加热的LNG气化器的加热控制方法。本发明安全、高效、节能的辅助加热结构，效率高，可满足不同的用气负荷，可以根据用气负荷比例调节燃烧用燃气量，满足不同地区、不同季节的用气，达到更好的气化效果。
【IPC分类】F17C9/02, F24H7/02
【公开号】CN105221931
【申请号】CN201510652338
【发明人】刘燕, 刘蓉, 李清, 郭全, 史永征, 李持佳, 王庆余, 康凤立, 杜可心
【申请人】北京市燃气集团有限责任公司, 北京建筑大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年10月12日