一種過冷液化天然氣流量的控制系統的製作方法
2023-04-25 18:50:51 1
一種過冷液化天然氣流量的控制系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種過冷液化天然氣流量的控制系統；第一流量計設在BOG壓縮機與再冷凝器頂部BOG入口相連的輸入管道上，第二流量計設在LNG低壓輸送泵與過冷LNG流量調節閥的連接管線上，過冷LNG流量調節閥與再冷凝器上部LNG入口相連；第一壓力傳感器設在LNG低壓輸送泵和LNG外輸泵連接的LNG輸送總管上，再冷凝器的底部與LNG外輸泵的連接管線之間；第一運算器分別與第一流量計的信號輸出端、第一壓力傳感器信號輸出端、BOG壓縮機信號輸出端連接；第二運算器與第一運算器信號輸出端、第二流量計信號輸出端連接；第二運算器信號輸出端與過冷LNG流量調節閥開關連接；本系統保證了再冷凝器內平衡建立過程中的液位穩定。
【專利說明】一種過冷液化天然氣流量的控制系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種過冷液化天然氣流量的控制系統。
【背景技術】
[0002]LNG接收站中的蒸發氣是可燃氣體，具有較高的經濟價值，直接排放不僅會汙染空氣，還可能造成爆炸、火災等事故。目前，大部分LNG接收站對BOG氣體都採用了再冷凝的方式進行回收。將BOG通過BOG壓縮機升壓到較低的壓力後，將其與LNG低壓輸送泵送出的LNG在再冷凝器中混合，利用LNG的冷量將BOG冷凝為液態，從而形成混合液輸出。再冷凝法能夠充分利用過冷LNG的冷量，與直接將BOG壓縮到外輸壓力的方法相比功耗較低。
[0003]再冷凝器在LNG接收站中還承擔著LNG輸送總管緩衝器的作用，因此對其冷凝過程的穩定性有較高的要求。簡單而言，再冷凝器有壓縮B0G，過冷LNG的兩個進料口，兩者混合液相的一個出料口。壓縮BOG的流量變動是對再冷凝器穩定的一個重要影響因素，需要通過控制過冷LNG的流量來平衡壓縮BOG的流量變動的影響。
[0004]現有技術(例如:CN 202082623U)對壓縮BOG與過冷LNG流量的比例控制已有詳細的研究。通過壓縮BOG的流量與兩者的比例關係對過冷LNG流量進行控制。但這種單一的比例控制方式，只能滿足壓縮BOG流量在小範圍內波動(即，不改變BOG壓縮機功率)時對其影響的消除。在實際的LNG接收站生產過程中，會出現需要增大(或減小)BOG冷凝量的情況，即將BOG壓縮機的功率提高(降低)到新的功率檔位。在這種壓縮BOG流量大幅度變化的過程中，由於再冷凝器內填料需要建立新的平衡溫度，該過程需要持續一定時間，單一的比例控制，不能消除再冷凝器在該平衡建立時間內的液位波動。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是提供一種過冷液化天然氣流量的控制系統，從引起壓縮BOG流量變化的源頭出發，有效保證再冷凝器內平衡建立過程中的液位穩定。
[0006]本實用新型所述的過冷液化天然氣流量的控制系統，包括:第一流量計、第一運算器、第二運算器、過冷LNG流量調節閥、第二流量計、第一壓力傳感器；第一流量計設置在BOG壓縮機與再冷凝器頂部BOG入口相連的輸入管道上，第二流量計設置在LNG低壓輸送泵與過冷LNG流量調節閥的連接管線上，過冷LNG流量調節閥與再冷凝器上部LNG入口相連；第一壓力傳感器設置在LNG低壓輸送泵和LNG外輸泵連接的LNG輸送總管上，再冷凝器的底部與LNG外輸泵的連接管線之間；第一運算器分別與第一流量計的信號輸出端、第一壓力傳感器信號輸出端、BOG壓縮機信號輸出端連接；第二運算器與第一運算器信號輸出端、第二流量計信號輸出端連接；第二運算器信號輸出端與過冷LNG流量調節閥開關連接。
[0007]BOG通過BOG壓縮機壓縮後，從與再冷凝器頂部相連的BOG輸入管道進入再冷凝器。LNG低壓輸送泵將過冷LNG流股通過過冷LNG流量調節閥從再冷凝器上部進入再冷凝器。壓縮BOG和過冷LNG在再冷凝器內混合後，從再冷凝器的底部進入LNG輸送總管與LNG低壓輸送泵送來的過冷LNG流股混合後進入LNG外輸泵。[0008]本發明提供的一種過冷液化天然氣流量的控制系統，控制原理如下:在壓縮BOG的流量相對穩定(不改變BOG壓縮機功率)的情況下，第一運算器根據第一壓力傳感器的壓力信號，計算出壓縮BOG與過冷LNG的流量比例關係，然後根據第一流量計的壓縮BOG流量和比例關係，計算出過冷LNG流量的目標值。第二運算器根據該目標值對過冷LNG流量調節閥進行控制，來調節過冷LNG的流量。在BOG壓縮機切換功率的時候，第一運算器接收來自BOG壓縮機的功率檔位信號，以檔位切換開始進行計時，在前述的過冷LNG目標值基礎上疊加一定的偏差校正值(功率提高的情況下為正偏差，反之為負偏差)，持續一定時間，用以消除再冷凝器在平衡建立時間內的液位波動。
[0009]所述第一流量計是質量流量計或帶有溫壓補償的體積流量計。
[0010]所述第二流量計是質量流量計或體積流量計。
[0011 ] 所述流量調節閥為等百分比流量調節閥。
[0012]當採用本發明的過冷液化天然氣流量的控制系統，當壓縮BOG流量發生較大波動時，控制系統能夠根據BOG壓縮機功率的變化，在比例控制的基礎上改變過冷LNG的流量，有效的與再冷凝器內溫度平衡建立過程中的液位波動形成對衝，達到了消除再冷凝器內新的溫度平衡建立初期的液位波動的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為過冷液化天然氣控制系統示意圖。
[0014]其中:1_第一流量計；2_第一運算器；3_第二運算器；4_過冷LNG流量調節閥；5-第二流量計；6_第一壓力傳感器。
【具體實施方式】
[0015]本實用新型所述的過冷液化天然氣流量的控制系統，包括:第一流量計1、第一運算器2、第二運算器3、過冷LNG流量調節閥4、第二流量計5、第一壓力傳感器；第一流量計I設置在BOG壓縮機與再冷凝器頂部BOG入口相連的輸入管道上，第二流量計5設置在LNG低壓輸送泵與過冷LNG流量調節閥4的連接管線上，過冷LNG流量調節閥4與再冷凝器上部LNG入口相連；第一壓力傳感器設置在LNG低壓輸送泵和LNG外輸泵連接的LNG輸送總管上，再冷凝器的底部與LNG外輸泵的連接管線之間；第一運算器2分別與第一流量計I的信號輸出端、第一壓力傳感器信號輸出端、BOG壓縮機信號輸出端連接；第二運算器3與第一運算器2信號輸出端、第二流量計5信號輸出端連接；第二運算器3信號輸出端與過冷LNG流量調節閥4開關連接。
【權利要求】
1.一種過冷液化天然氣流量的控制系統，包括:第一流量計、第一運算器、第二運算器、過冷LNG流量調節閥、第二流量計、第一壓力傳感器；其特徵在於:第一流量計設置在BOG壓縮機與再冷凝器頂部BOG入口相連的輸入管道上，第二流量計設置在LNG低壓輸送泵與過冷LNG流量調節閥的連接管線上，過冷LNG流量調節閥與再冷凝器上部LNG入口相連；第一壓力傳感器設置在LNG低壓輸送泵和LNG外輸泵連接的LNG輸送總管上，再冷凝器的底部與LNG外輸泵的連接管線之間；第一運算器分別與第一流量計的信號輸出端、第一壓力傳感器信號輸出端、BOG壓縮機信號輸出端連接；第二運算器與第一運算器信號輸出端、第二流量計信號輸出端連接；第二運算器信號輸出端與過冷LNG流量調節閥開關連接。
【文檔編號】F17D3/01GK203453777SQ201320499584
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年8月15日 優先權日:2013年8月15日
【發明者】王涵, 王笑靜, 張北嶼, 杜雲散, 李方濤, 王善強 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油工程建設公司