移动能源站及其能量利用方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及地下气化技术领域，更具体而言，涉及移动能源站及其能量利用方法
【背景技术】
[0002]移动能源是以可移动的分布式发电技术为基础，通过和储能、控制、信息通信等技术的有机结合，实现能源的可移动、全天候、高效率供应，移动能源是能源利用方式的一场革命，因为它颠覆了传统能源的生产和消费方式，实现了能源的无处不在。
[0003]对于一些野外作业的工程项目，好多情况下没有电源可以直接使用，需要自行发电，这样就引入了 LNG(液化天然气)这种低能耗、低污染的发电技术。LNG移动能源站通常工艺是LNG储罐内的LNG，经过气化器气化以后进燃气发电机发电，产生的电量供给如电机等其它用电设备，以解决没有电源的野外作业用电要求。
[0004]因野外作业一般为非连续型生产，这样LNG储罐会因罐内液体温度的升高导致压力升高，为保证储罐的安全，需要将罐内的甲烷气体放掉一部分，以保证罐内的压力在规定压力范围之内。甲烷气体的放散不但增加成本，还会造成一定的空气污染，同时野外作业还可能存在电气焊等动火作业，还会存在爆炸等安全风险。
【发明内容】
[0005]为了解决上述技术问题，本发明提供了移动能源站及其能量利用方法，以利用液氮气化给LNG降温，从而降低产生甲烷气体排放。
[0006]根据本发明的一个方面，提供了一种移动能源站，包括LNG气化器、发电机以及气化器加热液浴箱，LNG气化器通过气体排出管与发电机连接，并且LNG气化器至少部分地浸没在容纳有冷却液的气化器加热液浴箱中，其中，还包括:连接至LNG气化器的LNG储罐，LNG储罐内部设置有与LNG储罐中的LNG进行热交换以对LNG进行降温的液氮储罐，液氮储罐具有氮加放管。
[0007]根据本发明的一个实施例，LNG储罐的内部压力小于1.0MPa。
[0008]根据本发明的一个实施例，第一冷却液管道和第二冷却液管道，均连接至气化器加热液浴箱与发电机以在二者之间形成冷却液循环回路。
[0009]根据本发明的一个实施例，发电机还连接有高温烟气排出管道，高温烟气排出管道的入口与发电机连接并且出口为自由端。
[0010]根据本发明的一个实施例，高温烟气排出管道的管体至少部分地浸没在气化器加热液浴箱内的冷却液中。
[0011]根据本发明的一个实施例，高温烟气排出管道的自由端连接至设置在气化器加热液浴箱外部的加热器。
[0012]根据本发明的一个实施例，气体排出管的至少一部分管体与高温烟气排出管道热规A
柄口 O
[0013]根据本发明的一个实施例，发电机还连接有用于向发电机中输送气体的气体输送管，气体输送管的至少一部分管体与高温烟气排出管道热耦合。
[0014]根据本发明的一个实施例，LNG储罐还连接有LNG储罐加液管和LNG储罐排气管。
[0015]根据本发明的一个实施例，LNG储罐、LNG气化器、气化器加热液浴箱以及发电机之间均通过法兰和/或快速接头连接。
[0016]根据本发明的一个实施例，LNG储罐、LNG气化器、气化器加热液浴箱以及发电机设置在至少一个撬装块上。
[0017]根据本发明的一个实施例，氮加放管至少包括氮气放散支管，第一冷却液管道构造成由气化器加热液浴箱向发电机输送冷却液的管道，其中，氮气放散支管的至少一部分管体与第一冷却液管道热耦合。
[0018]根据本发明的一个实施例，步骤1:由LNG储罐向LNG气化器中通入LNG，利用至少部分地浸没在容纳有冷却液的气化器加热液浴箱中的LNG气化器对LNG进行加热气化以产生甲烷气体，并将甲烷气体供给至发电机进行发电，其中，在执行步骤I的过程中包括:
[0019]步骤2:利用设置在LNG储罐内部的液氮储罐与LNG储罐中的LNG进行热交换以对其进行降温。
[0020]根据本发明的一个实施例，在步骤2中进一步包括:调节液氮储罐的内部压力以控制液氮储罐内液氮的温度，引起与液氮储罐热交换的LNG温度改变，使得LNG储罐的内部压力小于1.0MPa。
[0021]根据本发明的一个实施例，在执行步骤I的过程中包括:
[0022]步骤3:将发电产生的升温的冷却液输送至气化器加热液浴箱以对LNG进行加热，且在冷却液降温后利用降温的冷却液冷却发电机并重复步骤3。
[0023]根据本发明的一个实施例，还包括:利用发电机排出的高温烟气对气化器加热液浴箱中的冷却液进行加热。
[0024]根据本发明的一个实施例，还包括:将发电机排出的高温烟气输送至外部加热器，以利用外部加热器对气化器加热液浴箱进行加热。
[0025]根据本发明的一个实施例，还包括:利用发电机排出的高温烟气对甲烷气体进行加热。
[0026]根据本发明的一个实施例，还包括:向发电机中通入空气或氧气；以及利用发电机排出的高温烟气对空气或氧气进行加热。
[0027]根据本发明的一个实施例，还包括:利用由液氮储罐排出的氮气，冷却由气化器加热液浴箱输送至发电机的冷却液。
[0028]本发明的有益技术效果在于:
[0029]在本发明的移动能源站及其能量利用方法中，在LNG储罐中设置液氮储罐，通过气化液氮储罐内的液氮降低罐体温度和LNG的温度，保证LNG储罐中LNG液相稳定性，即用液氮储罐内液氮的放散替代了LNG储罐中甲烷的放散，提高了安全性和环保性。
【附图说明】
[0030]为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中:
[0031 ]图1是本发明移动能源站一个实施例的结构示意图；
[0032]图2是本发明移动能源站另一个实施例的结构示意图，其中高温烟气排出管道的管体至少部分地浸没在气化器加热液浴箱内的冷却液中；
[0033]图3是本发明移动能源站另一个实施例的结构示意图，其中高温烟气排出管道的自由端连接至设置在气化器加热液浴箱外部的加热器；
[0034]图4是本发明移动能源站一个实施例的结构示意图，其中气体排出管的至少一部分管体与高温烟气排出管道热耦合；
[0035]图5是本发明移动能源站一个实施例的结构示意图，其中气体输送管的至少一部分管体与高温烟气排出管道热耦合；
[0036]图6是本发明移动能源站另一个实施例的结构示意图，其中气体输送管和气体排出管两者的至少一部分管体与高温烟气排出管道热耦合；
[0037]图7是本发明移动能源站另一个实施例的结构示意图，其中氮气放散支管的至少一部分管体与第一冷却液管道热耦合；
[0038]图8是图1所示实施例的示意俯视图。
【具体实施方式】
[0039]下面将结合附图，对本发明进行进一步阐述。
[0040]图1示出了本发明的一个实施例的一种移动能源站，其包括LNG气化器2、发电机4以及气化器加热液浴箱3，LNG气化器2通过气体排出管6与发电机4连接，并且LNG气化器2至少部分地浸没在容纳有冷却液的气化器加热液浴箱3中，其中，还包括:连接至LNG气化器2的LNG储罐I，LNG储罐I内部设置有与LNG储罐I中的LNG进行热交换以对LNG进行降温的液氮储罐20，液氮储罐20具有氮加放管。
[0041 ]在本发明的实施例中，LNG储罐I内置液氮储罐20，通过液氮储罐20中的液氮气化吸热给LNG储罐I内的LNG降温，降低产生甲烷气体排放，减少了环境污染并降低了安全风险和成本。
[0042]在本发明的一个优选实施例中，通过液氮储罐20中液氮气化降低LNG储罐I内的LNG的温度以使LNG压力降低，使得LNG储罐I的内部压力小于1.0Mpa，从而满足安全生产要求。
[0043]根据另一个实施例，本发明的移动能源站还包括第一冷却液管道7和第二冷却液管道8，第一和第二冷却液管道7、8均连接至气化器加热液浴箱3与发电机4以在气化器加热液浴箱3与发电机4之间形成冷却液循环回路。
[0044]在此实施例中，第一冷却液管道7和第二冷却液管道8的两端分别连接至气化器加热液浴箱3与发电机4，第一冷却液管道7用于从气化器加热液浴箱3向发电机4输送对LNG气化器加热后温度降低的冷却液，第二冷却液管道8用于从发电机4向气化器加热液浴箱3输送对发电机冷却后温度升高的冷却液。可以理解，在一些情况下第一冷却液管道7和第二冷却液管道8的功能可以互换，本发明不局限于此。
[0045]上述移动能源站采用LNG气化的冷量为发电机降温，