BOG能量利用系统的制作方法

本实用新型涉及液化天然气技术领域，更具体而言，涉及一种BOG能量利用系统。

背景技术：

液化天然气(LNG)是通过在常压下气态的天然气冷却至-162℃，使之凝结成液体。天然气液化后可以大大节约储运空间，而且具有热值大、性能高等特点。LNG加注站储存的低温甲烷液体，由于和外界存在热交换，就有一部分甲烷气气化形成BOG(闪蒸汽)，导致储罐压力上升，为保证储罐安全就需要进行放散。放散的BOG一般直接排入大气，造成环境污染以及安全隐患。

目前行业内，BOG的一种利用方式是作为燃料，将其直接通入燃气发动(电)机的燃烧室进行利用；而发动(电)机在运行过程中会产生大量的热量，可能会导致发动(电)机造成损坏，所以需要对其进行冷却，从而延长其使用寿命。传统的对发动(电)机的冷却方式主要采用水循环系统对发动(电)机的内部进行冷却，再使用风扇对水循环系统进行冷却。

然而BOG的温度为-100℃左右，将此低温的BOG直接进入发动(电)机的燃烧室进行高温燃烧，这就造成了BOG冷能的浪费；发动(电)机又额外添加专门的水循环系统和风扇进行冷却，增加了系统能耗。

技术实现要素：

针对相关技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种能量利用率较高的BOG能量利用系统。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种BOG能量利用系统，包括：产能设备、冷却单元，冷却单元包括BOG管路、与BOG管路的两端分别连接的BOG进口和BOG出口，其中，BOG管路中的BOG对产能设备进行冷却。

根据本实用新型的一个实施例，冷却单元还包括一级换热器，其中，BOG管路中的BOG对一级换热器进行冷却；一级换热器对产能设备进行冷却。

根据本实用新型的一个实施例，一级换热器的换热介质包括水。

根据本实用新型的一个实施例，冷却单元还包括二级换热器，其中，二级换热器对一级换热器进行冷却。

根据本实用新型的一个实施例，二级换热器的换热介质包括空气。

根据本实用新型的一个实施例，BOG出口连通至产能设备的物料入口以为产能设备供能。

根据本实用新型的一个实施例，产能设备的物料出口还连接有烟气排放装置，BOG出口通过烟气排放装置与产能设备的物料入口相连。

根据本实用新型的一个实施例，BOG出口连通多个产能设备，以为多个产能设备供能。

根据本实用新型的一个实施例，BOG管路与多个产能设备热耦合以当BOG管路中的BOG温度低于产能设备温度时对产能设备进行冷却。

根据本实用新型的一个实施例，产能设备为发动机或发电机。

本实用新型的有益技术效果在于：

本实用新型涉及的BOG能量利用系统，将BOG管路与产能设备热耦合，利用BOG的冷能对产能设备中的发热部件进行散热，保障产能设备在正常温度下工作；并且，由于先通过BOG管路中的BOG对产能设备进行冷却，再使用温度提高后的BOG进行燃烧，可以进一步提高该BOG能量利用系统的能量利用效率。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例1的示意图；

图2是根据本实用新型实施例2的示意图；

图3是根据本实用新型实施例3的示意图；

图4是根据本实用新型实施例4的示意图；

图5是根据本实用新型实施例5的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型的实施例进行详细描述。

如图1所示，本实用新型的实施例1提供了一种BOG能量利用系统。该BOG能量利用系统包括：产能设备4、冷却单元9，冷却单元9包括BOG管路1、与BOG管路1的两端分别连接的BOG进口11和BOG出口12，其中，BOG管路1中的BOG对产能设备4进行冷却。

这样，通过BOG进口11和BOG出口12之间的BOG管路1中的低温BOG对产能设备4的发热部件直接降温，保障产能设备4可以在正常温度下工作。在上述实施例中，产能设备4可以构造为发动机。在另一个实施例中，产能设备4也可以构造为发电机。

另外，还应该理解的是，根据具体使用需要，冷却单元9可以设置在产能设备4的外部或产能设备4的内部。

在上述实施例中，将BOG管路1与产能设备4热耦合，利用BOG的冷能对产能设备4中的发热部件进行散热，保障产能设备4在正常温度下工作；并且，由于先通过BOG管路1中的BOG对产能设备进行冷却，再使用温度提高后的BOG进行燃烧，可以进一步提高该BOG能量利用系统的能量利用效率。

如图2所示，根据本实用新型的实施例2，冷却单元9还包括一级换热器2，其中，BOG管路1中的BOG对一级换热器2进行冷却；一级换热器2对产能设备4进行冷却。当然，应该理解的是，在一些实施例中，BOG管路1也可以直接与产能设备4的发热部件热耦合，以对产能设备4进行冷却。

进一步地，再次参照图2，根据本实用新型的一个实施例，一级换热器2的换热介质包括水。当然，根据不同的使用情况，一级换热器2的换热介质也可以具有其他成分，这可以根据具体使用情况而定，本实用新型不局限于此。

再次参照图2，根据本实用新型的一个实施例，冷却单元9还包括二级换热器8，其中，二级换热器8对一级换热器2进行冷却。这样，通过二级换热器8对一级换热器2进行冷却降低一级换热器2的温度，可以进一步提高冷却单元9的制冷效率。并且，由于BOG与一级换热器2换热可以大大降低一级换热器2中冷却介质的温度，不但可以提高一级换热器2对产能设备4的冷却效果，而且可以降低二级换热器8对一级换热器2进行冷却所消耗的能量，进而进一步提升上述BOG能量利用系统的能量利用率。

例如，在一个可选实施例中，二级换热器8的换热介质包括空气。进一步地，在一个可选实施例中，二级换热器8可以构造为朝向一级换热器2设置，以对一级换热器2进行冷却的风扇。

如图2所示，根据本实用新型的可选实施例，BOG出口12连通至产能设备4的物料入口以为产能设备4供能。这样，BOG管路1中的BOG与一级换热器2换热后，BOG管路1中的BOG的温度有所升高，温度提高后的BOG再进入产能设备4的燃烧室进行燃烧，进一步提高了上述BOG能量利用系统的能量利用效率。

如图4所示，根据本实用新型的实施例4，产能设备4的物料出口还连接有烟气排放装置7，BOG出口12通过烟气排放装置7与产能设备4的物料入口相连。也就是说，BOG出口12与烟气排放装置7热耦合后，再通入产能设备4进行燃烧供能。这样，可以在BOG通入产能设备4进行燃烧供能之前进一步提高BOG的温度，进而提高BOG的燃烧效率，达到提高BOG能量利用系统的能量利用效率的目的。

进一步地，在一个可选实施例中，BOG出口12与烟气排放装置7通过换热器10热耦合。

参照图3，根据本实用新型的实施例3，BOG出口12连通多个产能设备4，以为多个产能设备4供能。根据具体情况，多个产能设备4可以相互串联和/或并联。也就是说，BOG出口12可以连通多个产能设备4，多个产能设备4之间可以以任意方式连接。

例如，如图3所示，多个产能设备4构造为彼此并联。

如图3所示，BOG出口12还连通至第二产能设备41以为第二产能设备41供能。

进一步地，如图5所示，BOG管路1与第二产能设备41的第二换热系统91热耦合。在一个可选实施例中，第二换热系统91还包括第二一级换热器21，以及对第二一级换热器21进行降温的第二二级换热器81。其中，第二二级换热器81可以构造为风扇。

根据本实用新型的一个实施例，BOG管路1与多个产能设备4热耦合以当BOG管路1中的BOG温度低于产能设备温度时对产能设备进行冷却。

根据本实用新型的一个实施例，产能设备4为发动机或发电机。当然，应该可以理解的是，其他可以采用BOG作为能源的设备均可以构造为产能设备4。或者，产能设备4也可以是不采用BOG作为能源，而仅仅利用BOG的冷能对发热部件进行冷却的设备。这可以根据具体使用情况而定，本实用新型不局限于此。

如图2所示，根据本实用新型的实施例2，与图1所示的实施例1的不同之处在于：还包括一级换热器2、控制阀3、送能装置5、用能装置6、烟气排放装置7、二级换热器8、冷却单元9。

其中，一级换热器2是为了使BOG与冷却单元9进行换热，利用BOG的冷能对冷却单元9中的水循环系统进行冷却；控制阀3的作用是调节进入燃气发动机燃烧室的BOG流量；冷却单元9的作用是对产能设备4进行冷却；二级换热器8对冷却单元9进行冷却，使冷却单元9的温度降低，更好的对发动机进行冷却；送能装置5，将产能设备4产生的能量输送至用能装置6；用能装置6，利用产能设备4产生的能量；烟气排放装置7，将产能设备4运行过程中产生的烟气导出。

运行方式为：将BOG，通过BOG进口11，进入一级换热器2(为保证换热充分，换热器可能是多级换热器)，与冷却单元9换热后，冷却单元9进而对产能设备4的发热部件进行冷却，换热后的BOG通过调节阀3进入产能设备4的燃烧室，燃烧产生的烟气由烟气排放装置7排出。

由于BOG对冷却单元9进行了冷却，使得冷却单元9对产能设备4的冷却效果提高，同时，也大大降低了二级换热器8对循环水系统散热消耗的能量；另一方面，BOG与冷却单元9换热后，BOG的温度有所升高，温度提高后的BOG再进入发动机的燃烧室进行燃烧，提高了系统的能量利用率。

如图3所示，示出了本实用新型的实施例3。与实施例2的不同之处在于：BOG供给两个产能设备使用，BOG给产能设备4冷却后，进入两个产能设备的燃烧室进行燃烧。

通常情况下，单一产能设备的燃烧量(需求量)小于需要用于冷却发动机BOG的需求量。所以本实用新型的实施例3提供了一种BOG冷能利用的形式。

为使产能设备4不使用风扇冷却，需求较多的BOG通入量，多余部分的BOG由第二产能设备41进行使用供能。

其中，第二产能设备41还通过第二送能装置51将第二产能设备4产生的能量输送至第二用能装置61。进一步地，第二产能设备41还连接有第二烟气排放装置71。

如图4所示，示出本实用新型的实施例4。其中，一级换热器2的作用是：与进入燃烧室之前的BOG换热，提高BOG的温度。

与实施例2的不同之处在于：BOG与燃烧室的出来的烟气与烟气排放装置7在换热器10中进行换热，BOG温度提升后再进入燃烧室进行燃烧。

将烟气排放装置7与换热器10(为保证换热充分，换热器可能是多级换热器)进行连接，使烟气与BOG换热，将BOG温度进一步提升后进入产能设备4，提高燃烧效率。

如图5所示，示出本实用新型的实施例5。与实施例2的不同之处在于：BOG同时供给多个产能设备使用，均利用BOG的冷能对发动机进行冷却，进而进入燃烧室进行燃烧。

与实施例3的不同之处在于：第二产能设备41也利用了BOG管路1中的BOG的冷能。

本具体实施例中第二产能设备41的功率大于产能设备4，这种情况下，所用BOG冷却产能设备4后还具备一部分冷能进而继续冷却第二产能设备41(冷却不足时，使用风扇81冷却进行补偿)，然后由BOG出口12进入产能设备4和第二产能设备41的燃烧室进行燃烧。

当然，还应该理解的是，根据具体情况，还可以连接有与BOG出口12连通的第三产能设备。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。