一种具有双再冷凝器的LNG接收站的制作方法

一种具有双再冷凝器的lng接收站
技术领域
1.本实用新型属于lng领域，尤其是涉及一种具有双再冷凝器的lng接收站。


背景技术：

2.随着国内新建设的接收站规模越来越大，气化外输能力也相应增加，接收站单再冷凝器设计的缺点在接收站运行过程中逐渐暴露，首先是由于接收站规模增大，全厂最大bog气量增多，下游高压泵数量增多，相应的再冷凝器体积也增加，尤其是卸船工况时bog气量波动较大，再冷凝器平稳控制困难；另外，由于再冷凝器属于压力容器，当进行设备检维修操作时，再冷凝器需要从系统中切换，此时bog只能排放火炬焚烧，既造成天然气浪费，又影响接收站的正常运行。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种具有双再冷凝器的lng接收站，以至少解决背景技术中的至少一个问题。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种具有双再冷凝器的lng接收站，包括lng储存系统、bog处理系统、再冷凝系统、高压外输系统；
6.lng储存系统包括lng储罐，lng储罐用于储存lng；
7.再冷凝系统包括再冷凝器；
8.bog处理系统包括bog主管和bog压缩机；
9.lng接收站中的bog经bog主管输入至bog压缩机处理后，输入至再冷凝器中；
10.lng储罐中储存的过冷lng经低压lng输送主管输入至再冷凝器中，过冷lng在再冷凝器中与bog接触后输送至高压外输系统；
11.再冷凝器中的bog经bog主管输入至bog压缩机处理后，再输送至再冷凝器中，进行再液化。
12.进一步的，还包括火炬系统，火炬系统包括火炬分液罐和燃烧火炬，火炬分液罐通过管路与bog主管连接，火炬分液罐通过管路与燃烧火炬连接。
13.进一步的，再冷凝系统设置有两组。
14.进一步的，高压外输系统连接输送管，高压外输系统中的bog经管路通过输送管输送至再冷凝器中。
15.进一步的，高压外输系统包括高压泵和气化器，再冷凝器输出的低压lng经高压泵加压后送至气化器气化后经计量撬计量外输。
16.进一步的，高压外输系统包括高压lng管线，再冷凝器通过高压lng管线接高压外输系统的的高压lng回流。
17.进一步的，两个再冷凝器的输出端各自连接一路低压lng主管。
18.进一步的，两根低压lng主管经高压泵加压后汇总为一路高压lng管线。
19.进一步的，两路低压lng主管之间通过联通管线联通。
20.进一步的，lng接收站内设置有两路低压lng总管及两台再冷凝。
21.进一步的，lng接收站内两路低压lng总管设置联通管线。
22.进一步的，两台再冷凝器分别采用不同的控制方式，分别为压力控制方式和液位控制方式。
23.进一步的，两台再冷凝器分别设置为不同结构型式，分别为小体积直筒型和大容积底部带缓冲罐型式，以对应下游不同的用气需求。
24.进一步的，接收站bog系统分别接入两套再冷凝器系统，实现接收站内bog的再冷凝器处理。
25.进一步的，设置两路高压外输系统，包括高压泵和气化器，每路高压外输系统与低压输送系统中的再冷凝器对应，根据下游用户不同需求。
26.进一步的，高压外输系统包括高压lng管线，再冷凝器通过高压lng管线接高压外输系统的的高压lng回流。两路高压泵回流系统汇合后返回再冷凝器。
27.进一步的，接收站内bog处理系统与火炬系统，bog处理系统包括bog压缩机和再冷凝器，火炬系统对应两台再冷凝器。
28.相对于现有技术，本实用新型所述的一种具有双再冷凝器的lng接收站具有以下有益效果：
29.本实用新型所述的一种具有双再冷凝器的lng接收站，接收站内设置双低压lng主管，每路低压lng主管上设置一台再冷凝器，相当于接收站内有2套低压&高压外输系统，正常运行时两套系统为并联状态，低压lng主管设置有联通管线，当一路再冷凝器检修时，可通过再冷凝器下游的联通管线向2组高压泵同时供液，保证接收站气化外输能力不降低。同时，两台再冷凝器针对下游用户不同的用气需求，采用不同的容器型式和控制方式，对于用气负荷波动小的一路，再冷凝器采用压力控制方案，再冷凝器型式为立式小容积型式，节约占地，设备投资费用低。对于用气负荷波动大的一路，再冷凝器采用液位控制方案，再冷凝器采用底部带有缓冲罐的型式，可有效稳定因为外输量变化大导致的低压lng管网压力波动，保证接收站的稳定运行。
附图说明
30.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
31.图1为本实用新型实施例所述的一种具有双再冷凝器的lng接收站的第一种实施方式示意图；
32.图2为本实用新型实施例所述的一种具有双再冷凝器的lng接收站的第二种实施方式示意图；
33.图3为本实用新型实施例所述的一种具有双再冷凝器的lng接收站第一局部示意图；
34.图4为本实用新型实施例所述的一种具有双再冷凝器的lng接收站第二局部示意图；
35.图5为本实用新型实施例所述的一种具有双再冷凝器的lng接收站压力控制方案示意图；
36.图6为本实用新型实施例所述的一种具有双再冷凝器的lng接收站液位控制方案示意图。
具体实施方式
37.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
38.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
39.目前国内投用的lng接收站均为单再冷凝器，单低压lng主管，没有双再冷凝器并联实际运行的工艺。目前随着国内新建设的接收站规模越来越大，气化外输能力也相应增加，接收站单再冷凝器设计的缺点在接收站运行过程中逐渐暴露，首先是由于接收站规模增大，全厂最大bog气量增多，下游高压泵数量增多，相应的再冷凝器体积也增加，尤其是卸船工况时bog气量波动较大，再冷凝器平稳控制困难；另外，由于再冷凝器属于压力容器，当进行设备检维修操作时，再冷凝器需要从系统中切换，此时bog只能排放火炬焚烧，既造成天然气浪费，又影响接收站的正常运行。
40.通过设置2台并联运行的再冷凝器，可提高接收站运行的可靠性，对于接收站气化外输调峰具有更好的适应性，2台再冷凝器即可互相备用，也可在最大气化外输需求时同时投用，满足峰值输送要求。
41.目前国内较早建设的接收站均为单再冷凝器设计，同时，随着国内经济发展，下游用户天然气需求日益增加，很多接收站进行改扩建增加外输能力，相应的也需要进行再冷凝器系统的改扩建。本项目通过对接收站双再冷凝器并联运行的研究，为后续承接国内接收站改扩建项目进行技术积累。
42.再冷凝器为lng接收站核心设备，在再冷凝器中，通过在填料中用低压泵输送来的过冷lng和经bog压缩机压缩后的bog气体直接接触，一定压力条件下将bog气体再冷凝，实现bog回收，达到节能降耗的目的。同时，再冷凝器也起到作为高压泵入口缓冲罐的作用，再冷凝器的稳定运行直接影响到高压泵的平稳运行。
43.如图1至图6所示，本方案设置2路低压外输管线，每路管线设置一台再冷凝器，接收站内有2套并联运行的再冷凝器。两路低压lng主管端部联通，再冷凝器出口处的2路低压lng主管也做联通管线，实现再冷凝的串并联使用，互为备用。两台再冷凝器针对不同的用气工况，采用不同的控制方式，对于用气负荷波动小的一路，设计为压力控制方案，再冷凝器容积可做小，节约占地，降低投资。对于用气负荷波动大的一路，采用液位控制方案，可有效稳定因为外输量变化大导致的低压lng管网压力波动，保证接收站的稳定运行。
44.接收站内设置双低压lng主管，每路低压lng主管上设置一台再冷凝器，相当于接收站内有2套低压&高压外输系统，正常运行时两套系统为并联状态。同时，低压lng主管设置有联通管线，当一路再冷凝器检修时，可通过再冷凝器下游的联通管线向2组高压泵同时供液，保证接收站气化外输能力不降低。
45.针对目前接收站外输去向多元化的特点，两台再冷凝器分别设置为不同的控制方案，以应对不同下游不同用气负荷。对于全年用气量稳定，季节波动不大的外输线路，再冷
凝器采用压力控制方案，再冷凝器的容积较小。压力控制方案是利用再冷凝器旁路压力控制阀稳定再冷凝器出口lng管道的压力，同时通过改变再冷凝器气相空间压力而稳定再冷凝器液位。
46.主要的控制方案描述如下：
47.如图5所示，利用并联压力调节阀(pv-01、pv-02)控制混合后lng的压力稳定；同时，利用液位调节阀(lv-01)引入高压天然气，改变再冷凝器气相空间压力。从而达到控制再冷凝器液位稳定的目的。来自bog压缩机的bog流量(fic-01)，通过设置再冷凝用lng(fic-02)与bog流量的比值，进而利用lng流量控制阀(fv-02)控制进入再冷凝器的lng流量，实现利用lng冷凝bog的操作。经过压力控制阀减压后的lng旁路管线与再冷凝器内部lng混合，之后进入下游的高压泵。
48.如图6所示，对于用气量波动大的外输线路(如城市燃气供应，白天及傍晚用气量波动大)，再冷凝器采用液位控制方案，再冷凝器的容积较大，底部设置较大的缓冲容积，用于稳定下游高压泵开启数量变化导致的低压lng供应压力波动。液位控制方案就是利用再冷凝器旁路液位控制阀稳定再冷凝器液位。当再冷凝器的液位、气相空间压力都能够稳定时，再冷凝器出口管道lng的压力自然就可以稳定，从而能达到稳定高压泵入口压力的目的。主要的控制方案描述如下：
49.来自bog压缩机的bog流量(fic-01)，通过设置再冷凝用lng(fic-02)与bog流量的比值，进而利用lng流量控制阀(fv-02)控制进入再冷凝器的lng流量，实现利用lng冷凝bog的操作。
50.利用并联液位调节阀(lv-01a、lv-01b)控制再冷凝器的液位稳定；同时，利用压力调节阀(pv-01a、pv-01b)引入高压天然气或排出超压bog，以稳定再冷凝器气相空间压力。控制好再冷凝器液位、压力稳定，从而稳定下游高压泵入口压力。
51.在具体实施过程中，方式如下：某接收站设置一路低压lng外输总管，总管在进入再冷凝器前分为2路，分别接2个再冷凝器a/b，低压lng冷却bog后再分别送至下游的2组高压泵。经再冷凝器a/b的低压lng管线设置一个联通管线。当其中一个再冷凝器故障或需要隔离检修，同时接收站外输要求不变，则打开联通管线阀门，通过一台再冷凝器为2组高压泵供液，保证气化外输的能力不降低。
52.再冷凝器的控制方案选用压力控制方案，即利用利用再冷凝器旁路压力控制阀稳定再冷凝器出口lng管道的压力，同时通过改变再冷凝器气相空间压力而稳定再冷凝器液位。主要的控制方案描述如下：
53.利用并联压力调节阀(pv-02a、pv-02b)控制混合后lng的压力稳定；同时，利用液位调节阀(lv-01)引入高压天然气，改变再冷凝器气相空间压力。从而达到控制再冷凝器液位稳定的目的。
54.来自bog压缩机的bog流量(fic-01)，通过设置再冷凝用lng(fic-02)与bog流量的比值，进而利用lng流量控制阀(fv-02)控制进入再冷凝器的lng流量，实现利用lng冷凝bog的操作。
55.经过压力控制阀减压后的lng旁路管线与再冷凝器内部lng混合，之后进入下游的高压泵。
56.通过输入计算模块(fx-01)对再冷凝器压力和进入再冷凝器的bog流量所需的冷
区lng量计算，调节lng进液阀门(fv-02)开度控制进入再冷凝器的lng流量。从而控制再冷凝器的压力稳定。
57.当再冷凝器压力高时，增大fv-02阀门开度，加大进入再冷凝器的lng流量，冷凝bog；当再冷凝器压力低时，减小fv-02阀门开度，降低进入再冷凝器的lng流量，减少冷凝bog。
58.当再冷凝器压力过低时，将会引入高压ng补气来提高再冷凝器内的压力。当再冷凝器压力过高时，将会打开pv-01阀门排放bog至bog总管，降低再冷凝器的压力。
59.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。
60.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。上述单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实用新型实施例方案的目的。
61.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。
62.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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。