一种双热源的两用气化系统及其工作方法与流程

本发明属于节约能源领域，具体涉及一种双热源的两用气化系统及其工作方法。

背景技术：

1、常用的气化器一般是以海水作为热源，其最低设计温度为6.85摄氏度，环保要求进出口温差小于5摄氏度。在换热计算中，由于传热温差较小，小于5度，因此，用水流量就需要很大，在实际应用中，当气化量为210t/h时，水的流量就达到每小时9千吨左右，水泵的功率为1500kw，造成了较大的运行费用。

2、随着我国lng行业的迅速发展，节能、环保成为我国天然气发展的重点，气化器在气化的同时，如何做到节能、环保成为行业的发展主要方向。

3、天然气是目前世界公认得绿色、环保型的能源，而天然气通常是液态的，在使用前需要进行气化，目前，我国现役的大型气化器主要有以下三种：

4、(1)开架式气化器(2)浸没燃烧式气化器(3)中间介质气化器。中间介质汽化器多采用丙烷作为中间介质，利用海水或邻近工厂的热水等作为热源，一次热源对中间介质进行加热，再利用中间介质蒸气去加热lng，可以大大改善结冰带来的影响，它的前期投资较大，但运行成本较低，对热源海水的要求也相对较低，适合在海水水质较浑浊的海域(浑浊海水定义：悬沙大于80mg/l)。在具有连续稳定的余热热源的工况下，通过相关设计，换热设备可大大节省能源。但有时外来热源是不连续的，在具有不连续(有/无)热源运行的两种工况下，气化系统将有可能出现不能满负荷工作的情况，另一方面，当切换到没有热源的工况下，进口的最低温度将有可能低于之前的进口设计温度，导致设备无法正常工作。

技术实现思路

1、为解决现有气化器系统无法在温度不同的双热源工况下满负荷工作，浪费能源的问题。

2、本发明采用的具体方案为：一种双热源的两用气化系统，所述两用气化系统包括气化器，所述气化器的入口与入水管道连接，所述气化器的出口与出水管道连接，所述入水管道上设置第一阀门，所述出水管道上设置第五阀门；所述入水管道上沿海水流经方向依次设置水泵、第四阀门；所述入水管道上设置第二分支管路、第三分支管路，所述第二分支管路上设置第二阀门，所述第三分支管路上设置第三阀门，所述第二分支管路、第三分支管路均伸入到蓄水池内；所述入水管道上设置连接管路，所述连接管路末端与换热器一端连接，所述换热器的另一端与入水管道连接，所述换热器与入水管道的连接点位于第二分支管路与第三分支管路之间的入水管道上，且位于水泵前方；所述连接管路上设置控制系统。

3、另一方面，本发明公开了一种双热源的两用气化系统的工作方法，所述的方法包括如下步骤：

4、(1)打开水泵、第一阀门、第三阀门，海水经海水进口经第一阀门、水泵、第三阀门进入到蓄水池；

5、(2)控制系统在蓄水池的水位达到预设位置后切断第一阀门、第二阀门；

6、(3)控制系统打开第二阀门、第四阀门，海水由蓄水池经气化器入口进入气化器；

7、(4)海水由气化器出口、第六阀门进入换热器，经过升温后，由第八阀门、水泵、第四阀门、气化器入口进入气化器完成循环。

8、所述方法中的涉及两步计算，分别为：

9、(1)按照无高温热源的工况进行第一步计算，分别给海水出口温度、中间温度、丙烷工作温度进行付值，计算出水的流量，及换热面积；

10、(2)加入换热器后再次进行计算，海水经过换热器成为高温热源，设备进口温度被提高后再进入气化器，进行第二步倒推计算：分别给海水进/出口温度进行付值，逐渐的提高水进/出口温差，使用水量减少，以便降低水泵的负荷。

11、本发明具有以下有益效果：

12、本发明公开了一种双热源的两用气化系统，包括气化器，气化器的入口与入水管道连接，气化器的出口与出水管道连接，入水管道上设置第一阀门，出水管道上设置第五阀门，所述的两用气化器系统通过控制水泵和阀门来调节流量，节约了能源。

13、另一方面，本发明利用接收站附近的电厂、钢厂等具有的余热的建筑设施来提高气化器水的进口温度，通过增加一个水-水换热器或气-水换热器，来提高气化器热源水的进口温度，降低水的流量，实现节能；在切换到自然界海水的低温热源后仍可正常工作。

技术特征：

1.一种双热源的两用气化系统，其特征在于，所述两用气化器系统包括气化器(9)，所述气化器(9)的入口与入水管道(8)连接，所述气化器(9)的出口与出水管道(11)连接，所述入水管道(8)上设置第一阀门(2)，所述出水管道(11)上设置第五阀门(12)；所述入水管道(8)上沿海水流经方向依次设置水泵(5)、第四阀门(7)；所述入水管道(8)上设置第二分支管路(17)、第三分支管路(18)，所述第二分支管路(17)上设置第二阀门(3)，所述第三分支管路(18)上设置第三阀门(6)，所述第二分支管路(17)、第三分支管路(18)均伸入到蓄水池(4)内；所述入水管道(8)上设置连接管路(19)，所述连接管路(19)末端与换热器(15)一端连接，所述换热器(15)的另一端与入水管道(8)连接，所述换热器(15)与入水管道(8)的连接点位于第二分支管路(17)与第三分支管路(18)之间的入水管道(8)上，且位于水泵(5)前方；所述连接管路(19)上设置控制系统(10)。

2.一种如权利要求1所述的双热源的气化系统的工作方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的双热源的两用气化系统的工作方法，其特征在于，所述方法中的涉及两步计算，分别为：

技术总结
本发明涉及节约能源领域，公开了一种双热源的两用气化系统及其工作方法，所述两用气化系统包括气化器，所述气化器的入口与入水管道连接，所述气化器的出口与出水管道连接，所述入水管道上设置第一阀门，所述出水管道上设置第五阀门；所述入水管道上沿海水流经方向依次设置水泵、第四阀门；所述入水管道上设置第二分支管路、第三分支管路，所述第二分支管路上设置第二阀门，所述第三分支管路上设置第三阀门，所述第二分支管路、第三分支管路均伸入到蓄水池内。本发明解决了现有气化器系统无法在温度不同的双热源工况下满负荷工作的问题，节约了能源。

技术研发人员：程子轩,兰凤江
受保护的技术使用者：航天科工哈尔滨风华有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15