液化天然气加热气化装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种液化天然气加热气化装置。主要解决现有的液化天然气气化装置采用海水或空气作为热源而受环境温度制约、负荷不易调节、占地面积大的问题。其特征在于：所述的混凝土池（6）内置有燃烧器（2），燃烧器（2）的进口端位于混凝土池（6）上方，燃烧器（2）的出口端连接有烟气分布器（3），混凝土池（6）内部燃烧器（2）的一侧还置有换热器围堰（5），换热器围堰（5）内部置有换热器（4），且换热器（4）与其下部的烟气分布器（3）位置相对应。该液化天然气加热气化装置利用接收站内燃气作为燃料，效率高、负荷调节迅速、占地面积小。
【专利说明】液化天然气加热气化装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及油田天然气领域，具体的说是一种液化天然气加热气化装置。
【背景技术】
[0002]近年来，我国对液化天然气产业的发展越来越重视，正在规划和实施沿海地区建设液化天然气接收站项目。在接收站中不管是民用燃气还是工业用气，液化天然气总是要气化并恢复到常温后才能使用。目前的气化装置多为采用海水或空气作为热源对液化天然气进行加热气化，受环境温度制约较大，负荷不易调节，且一次性投入大，占地面积大。
【发明内容】
[0003]首先为了克服现有的液化天然气气化装置采用海水或空气作为热源而受环境温度制约、负荷不易调节、占地面积大的不足，本发明提供一种液化天然气加热气化装置，该液化天然气加热气化装置利用接收站内燃气作为燃料，效率高、负荷调节迅速、占地面积小。
[0004]本发明的技术方案是:一种液化天然气加热气化装置，包括混凝土池，混凝土池内充填有液体，所述的混凝土池内还置有燃烧器，燃烧器的进口端位于混凝土池上方，燃烧器的出口端连接有烟气分布器，混凝土池内部燃烧器的一侧还置有换热器围堰，换热器围堰内部置有换热器，且换热器与其下部的烟气分布器位置相对应。
[0005]所述的烟气分布器包括烟气总管和烟气分配管，其中烟气总管一端与燃烧器出口相连，另一端由挡板封堵，烟气分配管由若干根不锈钢管组成，并列焊接于烟气总管一侧，且每根烟气分配管上部开有至少两列喷射孔。
[0006]所述的喷射孔的中心线与垂直方向成25° -35°。
[0007]所述的换热器包括换热器进口总管、换热管及换热器出口总管，所述的换热器进口总管所对应的换热器围堰内壁上固定有挡板及下挡板，挡板的纵向截面呈梯形，其中底板向上倾斜，顶板向下倾斜。
所述的烟气分配管与上方换热器中最下端的换热管间距为150mm-400mm，所述的两列喷射孔交错布置，两列喷射孔的中心线均位于换热管间隙处。
[0008]所述的换热器围堰内壁与换热器的间隙小于换热管直径。
[0009]本发明具有如下有益效果:由于采取上述方案，该气化装置采用接收站内燃气作为燃料，效率高、负荷调节迅速、占地面积小。同时，烟气分布器位于换热管的下方，烟气分配管上开有若干上喷射孔，可以合理分配烟气，避免局部热量不足；换热器围堰内壁上对应换热器进口总管处固定有挡板，可以加强局部换热，保证危险区域不结冰；在混凝土池内充满水，通过改善水循环，建立稳定水浴流场、温度场，保证换热的稳定进行。并且该装置换热过程在混凝土池内进行，受环境温度影响小。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明的结构示意图；
图2是换热器总管处围堰的结构示意图；
图3是烟气分布器的结构示意图；
图4是烟气分配管的剖面图；
图5、6为烟气分配管与换热管的位置示意图；
图7是换热器器的示意图；
图8是图7中F向视图。
[0011]图中1-鼓风机，2-燃烧器，3-烟气分布器，4-换热器，5-换热器围堰，6-混凝土池，7-烟囱，8-溢流口，9-燃烧室，301-烟气总管，302-烟气分配管，303-喷射孔，401-换热器进口总管，402-换热管，403-换热器出口总管，501-挡板，502-下挡板。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本发明作进一步说明:
由图1至图8所示，一种液化天然气加热气化装置，包括混凝土池6，混凝土池6内充填有液体，此液体为纯净水，构成水浴。池壁上设有溢流口 8，可以调节混凝土池内水位高度，池顶铺设钢结构甲板，避免污染物进入水浴。所述的混凝土池6内置有燃烧器2，燃烧器2的进口端位于混凝土池6上方，端部高于水面，并与鼓风机I相连，燃烧器2的出口端位于水浴中，并且出口端连接有烟气分布器3。混凝土池6内部燃烧器2的一侧还置有换热器围堰5，换热器围堰5由不锈钢板围成，上下部敞口，使换热器围堰5内外水浴相通。换热器围堰5内部置有换热器4，且换热器4与其下部的烟气分布器3位置相对应，装置运行时，换热器围堰5内水浴在烟气推动下升高，换热器4全部浸入水中，并在换热器围堰5顶部产生溢流，形成水循环。同时，所述的换热器围堰5内壁与换热器4的间隙小于换热管402直径避免烟气短路。
[0013]所示，所述的换热器4包括换热器进口总管401、换热管402及换热器出口总管403，均采用不锈钢管材制作，所述的换热器进口总管401位于下部，换热器出口总管403位于上部，使低温区域集中分布在换热器的底部，接近水浴高温区域，热量充沛，不易结冰。并且换热器进口总管401在混凝土池6甲板处穿孔位置设置有密封减振装置。为了保证水浴与换热管束充分换热，换热管402由多根不锈钢管组成，两端分别连接换热器进口总管401及换热器出口总管403，采用错列密排水平往复布置方式(如图7、图8)。图中实线为A列换热管，A列两根换热管在同一平面内蛇形并行，虚线为B列换热管，B列两根换热管在同一平面内蛇形并行，同时A、B两列换热管在水平方向上交替布置，水平距离L应控制在30?50mm，高度方向错开布置，错开高度H应为30?70mm。换热管采用不锈钢管冷弯制成，外径为30?60mm,壁厚为2?8mm,受材料机械性能及工艺限制,换热管弯曲半径> 30mm。换热管束通过活动吊架固定，吊架可使换热管沿轴向自由收缩。这种结构的换热管结构紧密，使高温烟气能够在上升过程中不断与换热管发生撞击，分裂成较小气泡，增加烟气与外界的换热面积。
[0014]换热器进口总管401所对应的换热器围堰5内壁上固定有挡板501，挡板501的纵向截面呈梯形，其中底板远离围堰内壁一端向上倾斜，顶板远离围堰内壁一端向下倾斜，这样可以减小换热空间，有效利用烟气，挡板上部为敞开结构，围堰溢流水通过通过敞开的缝隙进入挡板内侧腔体，再通过挡板下部的孔流入到挡板501、换热器进口总管401、下挡板502、围堰壁板所构成的换热空间。通过改变挡板下部尺寸、调节距离A、B，来改变换热器进口总管401左半部分的空间大小，以保证溢流水所提供热量能够使该空间水浴温度维持在冰点以上。
[0015]如图3至图6所示，所述的烟气分布器3包括烟气总管301和烟气分配管302，均采用不锈管制成，其中烟气总管301 —端与燃烧器2出口相连，另一端由挡板封堵，烟气分配管302由若干根不锈钢管组成，并列焊接于烟气总管301 —侧，且每根烟气分配管302上部开有至少两列喷射孔303，为避免喷射孔303喷射的烟气互相干扰，相邻烟气分配管302之间的水平间距a为200mm-400mm。烟气分配管302的截面为长圆形，喷射孔303开在上部圆弧处，并且两列喷射孔303交错布置，喷射孔303的中心线位于相邻两根换热管402的间隙处，且与垂直方向成25° -35°。所述的烟气分配管302与上方换热器4中最下端的换热管间距b为150mm-400mm。
[0016]在对液化天然气进行气化时，由鼓风机I将压缩空气在燃烧器2的燃烧室9内与燃料气混合燃烧产生高温烟气，高温烟气进入烟气分布器3的烟气总管301，由烟气分配管302上的喷射孔303喷射出去，进入换热器围堰5，搅动围堰内水浴，形成烟气与水的高温混合物。液化天然气由换热器进口总管401进入换热器内，与换热器围堰5内的烟气一水的高温混合物进行换热，形成气态天然气，由换热器出口总管403排出，换热后烟气及水汽由烟囱7排出，排入大气。换热器围堰5内水浴在烟气动力作用下，形成水循环，保证换热的稳定进行。
【权利要求】
1.一种液化天然气加热气化装置，包括混凝土池(6)，混凝土池(6)内充填有液体，其特征在于:所述的混凝土池(6 )内置有燃烧器(2 )，燃烧器(2 )的进口端位于混凝土池(6 )上方，燃烧器(2 )的出口端连接有烟气分布器(3 )，混凝土池(6 )内部燃烧器(2 )的一侧还置有换热器围堰(5)，换热器围堰(5)内部置有换热器(4)，且换热器(4)与其下部的烟气分布器(3)位置相对应。
2.根据权利要求1所述的液化天然气加热气化装置，其特征在于:所述的烟气分布器(3)包括烟气总管(301)和烟气分配管(302)，其中烟气总管(301)—端与燃烧器(2)出口相连，另一端由挡板封堵，烟气分配管(302)由若干根不锈钢管组成，并列焊接于烟气总管(301)一侧，且每根烟气分配管(302 )上部开有至少两列喷射孔(303 )。
3.根据权利要求2所述的液化天然气加热气化装置，其特征在于:所述的喷射孔(303)的中心线与垂直方向成25° -35°。
4.根据权利要求2或3所述的液化天然气加热气化装置，其特征在于:所述的换热器(4)包括换热器进口总管(401)、换热管(402)及换热器出口总管(403)，所述的换热器进口总管(401)所对应的换热器围堰(5)内壁上固定有挡板(501)及下挡板(502)，挡板(501)的纵向截面呈梯形，其中底板向上倾斜，顶板向下倾斜。
5.根据权利要求4所述的液化天然气加热气化装置，其特征在于:所述的烟气分配管(302)与上方换热器(4)中最下端的换热管间距为150mm-400mm,所述的两列喷射孔(303)交错布置，两列喷射孔(303)的中心线均位于换热管(402)间隙处。
6.根据权利要求5所述的液化天然气加热气化装置，其特征在于:所述的换热器围堰(5)内壁与换热器(4)的间隙小于换热管(402)直径。
7.根据权利要求6所述的液化天然气加热气化装置，其特征在于:所述的换热管(402)采用错列密排水平往复布置方式，分为A、B两列，A、B两列换热管分别在同一平面内蛇形并行，同时A、B两列换热管在水平方向上交替布置，水平距离L为30?50mm，高度方向错开布置，错开高度H为30?70mm，换热管(402)采用不锈钢管冷弯制成，外径为30?60mm，壁厚为2?8mm,换热管弯曲半径> 30mm。
【文档编号】F17C7/04GK104235606SQ201410336892
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】周英, 朱进礼, 赵艳春, 杨帆, 侯君, 李慧, 王列, 印涛, 陈季, 赵晶晶, 杜晶春, 李轩宇, 李素华, 罗丽薇, 盖晓峰, 马铁轮, 梅丽, 戴俊明, 朱旭, 于庆林 申请人:中国石油集团渤海石油装备制造有限公司