一种LNG燃气发电机组的供气系统及方法与流程

文档序号:40154673发布日期:2024-11-29 15:43阅读:99来源:国知局
技术简介:
本发明针对传统LNG供气系统在高负载下压力波动大、密封性差等问题,提出多级调节与实时监测相结合的解决方案。通过超临界二氧化碳循环结构提升气化效率,结合气化温度调控、冗余管路设计及压力平衡监测系统,实现动态压力稳定。同时引入三轴铰链导轨与气密补胶装置,利用超声波定位技术实现泄漏点快速封堵,显著提升系统安全性和运行稳定性。
关键词:LNG供气系统,密封防护技术

本发明涉及供气系统,具体为一种lng燃气发电机组的供气系统及方法。


背景技术:

1、燃气发电机组的供气系统气体来源通常采用水浴加热气化器、电加热气化器或蒸汽加热气化器将lng储罐中的低温液体加热形成气体输送给燃气发电机组发电。

2、但现有技术中,目前在lng燃气发电机组的供气作业过程中,整体的气化作业可能会因为在高负载的作业时,由于现有的气化器效率可能无法满足高排气量,造成气化作业时,大气量的流体直接对气化器进行冲击,使得气化过程整体压力无法得到有效控制,进而导致气化效率低,增加能源消耗,同时,在传统供气作业中,虽然可以安装检测传感器,来对供气管路进行监测,但在管路供气出现问题时,无法及时进行处理,来保障整体稳定性和安全性,因此就需要提出一种lng燃气发电机组的供气系统及方法。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种lng燃气发电机组的供气系统及方法,以解决上述背景技术提出在lng燃气发电机组的供气作业过程中,整体的气化作业可能会因为在高负载的作业时,由于现有的气化器效率可能无法满足高排气量,造成气化作业时,大气量的流体直接对气化器进行冲击,使得气化过程整体压力无法得到有效控制,进而导致气化效率低,增加能源消耗,同时,在传统供气作业中,虽然可以安装检测传感器,来对供气管路进行监测,但在管路供气出现问题时,无法及时进行处理,来保障整体稳定性和安全性的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种lng燃气发电机组的供气系统,包括有:

3、供气总成调节组件,其安装于作业供气防护架体的内部边侧,用于多级化调节和控制lng气体的气化过程,提高气化效率;

4、调压平衡气化组件,其安装于作业供气防护架体的底端架体表面上,用于根据供气总成调节组件的作业调节变化量,形成主动式调节平衡,以确保在高负载情况下,lng气化过程中的压力和流量保持稳定;

5、检测主动防护组件,其安装在作业供气防护架体的内壁另一边侧表面上,能够通过其安装的超声波检测传感器对供气总成调节组件和调压平衡气化组件的作业进行实时监测,并根据监测反馈数据,定点定位对其作业供气结构形成主动气密防护作业;

6、气化检测箱,其安装在作业供气防护架体的顶部侧端,通过气化检测管和供气总成调节组件形成实时监测。

7、优选的,所述供气总成调节组件包括有:

8、lng储存罐、流体压力检测阀、控制管路、流量检测控制阀和低温泵,所述lng储存罐和低温泵均通过箍环架紧固连接在作业供气防护架体的内壁表面上,所述流体压力检测阀安装在控制管路的外部周侧,并使得控制管路和lng储存罐的底部输出端连通设置,所述流量检测控制阀安装在低温泵的边侧,用于对控制管路和低温泵进行监测,所述低温泵的底部输出端连通有温控调节阀管,所述温控调节阀管的侧端连通有排气进出阀管,所述排气进出阀管设置为进出双管,用于利用外接高效换热器,所述温控调节阀管的侧端顶部连通有气化导送管,所述气化导送管的侧端连通有气体适配导送器。

9、优选的,所述气体适配导送器的侧端外部周侧安装设置预测控制器,所述气体适配导送器的侧端连通有分级三通导送阀管,分级三通导送阀管的顶端和底端分别连通有第一微通道换热气化器和第二微通道换热气化器,所述第一微通道换热气化器和第二微通道换热气化器的内部顶端安装设置超临界二氧化碳循环结构,所述第一微通道换热气化器和第二微通道换热气化器的侧端均连通有气化双槽导送控制阀管,所述气化双槽导送控制阀管的底端连通有气化杂质吸附器。

10、优选的,所述气化双槽导送控制阀管的底部侧端连通有气化温度调控器,所述气化温度调控器的底端连通有控制进气阀管,所述控制进气阀管的侧端连通有高效冷化器导送管,所述气化温度调控器的顶端连通有冗余气化管路,所述第一微通道换热气化器和第二微通道换热气化器通过循环阀管形成连通,所述第一微通道换热气化器的顶部连通有注流管。

11、优选的,所述注流管的侧端和冗余气化管路形成连通,所述冗余气化管路的中段连通有次级储气罐,所述次级储气罐的侧端连通有紧急切断阀管,所述注流管的侧端连通有导送排出三通阀管,所述导送排出三通阀管的底端连通有排送端,所述排送端通过多级过滤结构和发电机组形成连接,所述导送排出三通阀管的顶端连通有压力检测调控管,所述压力检测调控管的底端安装设置卸压控制端。

12、优选的,所述调压平衡气化组件包括监测控制箱,所述监测控制箱的底端安装设置双控驱动结构,所述双控驱动结构通过固定结构紧固安装在作业供气防护架体的内部底端表面,所述双控驱动结构的侧端连通有调压泵,所述调压泵的侧端安装设置检测控制阀管,所述调压泵的顶端连通有循环导压调控管,所述循环导压调控管的顶部侧端安装设置压力控制器。

13、优选的,所述循环导压调控管的顶部连通有调控器,所述调控器的顶部连通有监测阀管,所述监测阀管的顶部连通有平衡压力导送管,所述平衡压力导送管的侧端连通有压力平衡监测器,所述压力平衡监测器和第一微通道换热气化器、第二微通道换热气化器内部的液位检测传感器和压力检测传感器形成电磁信号连接,所述压力平衡监测器的顶部连通有动态控压调节管,所述动态控压调节管的侧端和分级三通导送阀管的侧端连通。

14、优选的,所述检测主动防护组件包括三轴铰链导轨,所述三轴铰链导轨的顶端紧固安装在作业供气防护架体的顶壁底端,所述三轴铰链导轨的底端滑动连接有滑动位置鞍座,所述滑动位置鞍座的侧端安装设置轴向电机,所述轴向电机的侧端安装设置控制轴臂,所述控制轴臂的底端侧部安装设置控制马达,所述控制马达的底端连接设置第一齿轮,所述第一齿轮的侧端啮合连接有第二齿轮,所述第二齿轮的底部连接设置第一延长主架,所述第一延长主架的内部安装设置主动延长驱动结构,所述主动延长驱动结构的输出端连接设置铰链滑轮结构,所述铰链滑轮结构的侧端安装设置导向滑柱。

15、优选的,所述铰链滑轮结构和导向滑柱的底部连接有第二延长次架,所述第二延长次架的底部紧固连接有气密补胶喷头,超声波检测传感器安装在气密补胶喷头的侧端,所述气密补胶喷头的侧端安装设置注胶箱,所述注胶箱的侧端连通有输胶管,所述输胶管的底部连通有胶泵箱。

16、一种lng燃气发电机组的供气系统的方法,包括以下步骤:

17、s1、首先,通过供气总成调节组件完成气化供气流程作业,并根据气化程度,动态形成多级化lng气体气化,提高气化效率;

18、s2、接着,在调压平衡气化组件配合下,根据供气总成调节组件的气化调节变化量,形成主动式调节平衡,以确保在高负载情况下,lng气化过程中的压力和流量保持稳定;

19、s3、其次,在整体作业时,利用检测主动防护组件对作业整体进行实时监测,并根据监测反馈数据,定点定位对其作业供气结构形成主动气密防护作业;

20、s4、之后,在作业过程中,通过废热回收结构,将这些废热用于预热进料lng或其他用途,并通过透平膨胀机回收第一微通道换热气化器和第二微通道换热气化器中多余的气体压力能,转化为电能或机械能,便于提高能源利用率。

21、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

22、1、本发明中,通过在供气总成调节组件配合下,在低温泵中,气化的天然气通过气化导送管进入气体适配导送器中,并在其中作业时,使得预测控制器可以根据实时数据预测并调整系统参数,确保气化过程的高效和稳定,其次,利用分级三通导送阀管将气化后的天然气分配到第一微通道换热气化器和第二微通道换热气化器中,并利用超临界二氧化碳循环结构在第一微通道换热气化器和第二微通道换热气化器中,能够有效提高换热效率,确保气化过程的高效性,再接着气化后的天然气通过气化双槽导送控制阀管进入气化杂质吸附器,以用于去除气体中的杂质,而其中可以用气化温度调控器调节气化后的气体温度,确保其在适宜范围内,当上述气体通过控制进气阀管和高效冷化器导送管以便于进一步冷却,以满足后续气体作业的需求,其中在气化作业时,利用冗余气化管路提供备用路径,并通过次级储气罐储存气体,增加整体的冗余性和安全性,而紧急切断阀管能够在检测到异常时迅速切断气源,确保整体的使用安全性,之后,通过次级储气罐和冗余气化管路,能够使得注流管将lng注入第一微通道换热气化器,或者通过导送排出三通阀管将气化后的气体导送到排送端,便于排送端通过多级过滤结构将清洁的天然气输送到发电机组,再或者将气化后的气体导送到压力检测调控管,便于压力检测调控管能够实时监测系统压力,并通过卸压控制端在需要时卸除第一微通道换热气化器和第二微通道换热气化器压力,确保系统的安全运行,便于整体通过多级化调节和控制、实时监测与主动防护以及高效的气化检测,实现了高效、稳定的供气过程,并形成智能化协同工作,确保在高负载情况下整体的可靠性和安全性。

23、2、本发明中,通过在调压平衡气化组件配合下,根据液位检测传感器和压力检测传感器的监测反馈下,使得双控驱动结构提供动力支持,以确保调压泵压力控制器进行作业,并通过检测控制阀管和循环导压调控管开始工作,来动态调节气化后气体的压力,而压力控制器安装在循环导压调控管的顶部侧端,便于实时监测管道内的压力,接着调控器压力控制器根据压力控制器的数据进行压力调节,确保气化后气体的压力在设定范围内,之后利用监测阀管和压力平衡监测器压力控制器进一步监测气体流动,确保整体压力和流量,是否和上述第一微通道换热气化器和第二微通道换热气化器中的气化压力变量,形成可控比,当存在变化量大时,压力平衡监测器和监测阀管收集到的数据被传输到外接plc控制器,用于实时调整整体的运行,并利用动态控压调节管实现动态压力调节,确保整体在不同工况下的稳定运行,且其中动态控压调节管的侧端与分级三通导送阀管的侧端连通,可以根据需要调整气体的流向和压力至上述第一微通道换热气化器和第二微通道换热气化器中,使得根据供气总成调节组件的作业调节变化量,形成主动式调节平衡,确保在高负载情况下,lng气化过程中的压力和流量保持稳定,能够有效应对高负载情况下的波动,提高整体的稳定性和可靠性。

24、3、本发明中,通过在检测主动防护组件配合下,利用三轴铰链导轨为整体所承载的相关结构提供多维度三轴移动能力,即能够使得滑动位置鞍座滑动连接在三轴铰链导轨的底端,支撑并带动相关结构进行同步调节,当调节至预设位置后,使得轴向电机能够带动控制轴臂根据超声波检测传感器实时监测供气总成调节组件和调压平衡气化组件的作业状态,如管道和连接部位存在泄漏的点位信息,进而使得第一齿轮和第二齿轮形成啮合连接,传递动力来带动第一延长主架及其所承载的相关结构进行调节,再接着,通过其内部的主动延长驱动结构输出端连接铰链滑轮结构和导向滑柱所提供的导向支持,确保第二延长次架能够带动底部所紧固连接的气密补胶喷头及输胶管、胶泵箱,在第一延长主架处进一步延长和定位,其中超声波检测传感器实时监测泄漏位置,上述整体结构有效确保到达难以触及的区域,当气密补胶喷头移动到泄漏点位置后,注胶箱通过输胶管和胶泵箱将补胶材料输送到气密补胶喷头,使得气密补胶喷头根据位置反馈信息,自动进行补胶作业,用于迅速封闭泄漏点,确保整体的密封性。

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