城市應急調峰lng儲氣庫的製作方法
2023-06-06 16:23:51 1
城市應急調峰lng儲氣庫的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種城市應急調峰LNG儲氣庫，技術方案包括設有液相入口和氣相出口的LNG儲罐，所述液相入口經LNG卸車流量調節閥與LNG液相臂連接，還包括NG氣相臂和增壓接口軟管，所述增壓接口軟管經自增壓控制閥、空溫式自增壓氣化器與NG氣相臂連接，所述BOG處理系統包括與氣相出口依次連接的BOG換熱器的管側或殼側、BOG空溫復熱器、BOG緩衝罐、BOG常溫壓縮機組、天然氣儲罐和天然氣總管連接，所述天然氣儲罐的出口還依次與BOG換熱器的殼側或管側、BOG減壓閥、BOG儲罐、BOG穩壓閥和NG氣相臂連接。本實用新型系統簡單、工藝流程短，設備投資和運行成本低、運行維護簡單、可靠性高。
【專利說明】城市應急調峰LNG儲氣庫
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種LNG儲氣庫，具體的說是一種城市應急調峰LNG儲氣庫。
【背景技術】
[0002]天然氣作為一種新興清潔能源在各個領域的應用越來越廣泛，人民生活對天然氣的依賴也越來越大。用氣量隨氣候溫度變化波動明顯，冬夏用氣不均衡，同時一旦上遊氣源出現問題，城市儲氣調峰和供氣保障能力差逐漸顯現，配套建設城市應急調峰LNG儲氣庫作為管輸氣的有效補充，調節供需矛盾，保障調峰氣量，能保證氣源戰略安全，確保供氣的平穩、可靠。國內各省市都在競相建設自己的大、中型LNG儲氣庫。
[0003]大、中型LNG儲氣庫建設在國內剛剛起步。國內外多採取配套建設天然氣液化裝置。在管網天然氣充足時，天然氣液化為LNG資源送入LNG儲罐儲存；在管網供氣不足時，使LNG資源氣化返輸至天然氣管網；LNG儲罐產生BOG經增壓後返回天然氣液化裝置重新液化實現BOG回收利用。傳統應急調峰LNG儲氣庫存在工藝流程長、建設投資大、運行維護難度大等劣勢。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的是為了解決上述技術問題，提供一種系統簡單、工藝流程短，設備投資和運行成本低、運行維護簡單、可靠性高的城市應急調峰LNG儲氣庫。
[0005]技術方案包括設有液相入口和氣相出口的LNG儲罐，所述液相入口經LNG卸車流量調節閥與LNG液相臂連接，還包括NG氣相臂和增壓接口軟管，所述增壓接口軟管經自增壓控制閥、空溫式自增壓氣化器與NG氣相臂連接，所述氣相出口連接BOG處理系統，所述BOG處理系統包括與氣相出口依次連接的BOG換熱器的管側或殼側、BOG空溫復熱器、BOG緩衝罐、BOG常溫壓縮機組、天然氣儲罐和天然氣總管連接，所述天然氣儲罐的出口還依次與BOG換熱器的殼側或管側、BOG減壓閥、BOG儲罐、BOG穩壓閥和NG氣相臂連接。
[0006]所述氣相出口還經LNG儲罐超壓放空閥與低溫火炬連接。
[0007]所述LNG儲罐內還設有LNG增壓泵，所述LNG增壓泵經LNG氣化流量調節閥、水浴氣化器與天然氣總管連接。
[0008]所述BOG空溫復熱器包括並聯的兩臺，一臺用於解凍，一臺用於復熱。
[0009]所述BOG空溫復熱器經BOG復熱器與BOG緩衝罐連接。
[0010]由LNG儲罐內儲存的LNG會因環境熱量輸入等因素產生一定量的蒸發氣(B0G)，為了防止LNG儲罐超壓，這些蒸發氣會通過BOG處理系統進行處理， 申請人:考慮在卸車時將部分經BOG處理系統處理後的蒸發氣與由LNG儲罐引出的蒸發氣在BOG換熱器中換熱，回收冷量後再經BOG儲罐經NG氣相臂輸入LNG槽車中以替代原有採用空溫氣化器氣化少量槽車內LNG返回至LNG槽車進行自增壓卸車。由於蒸發氣來自原BOG處理系統，無需另行增加氣化設備，從而降低了設備投資，也減少了 LNG的氣化損失。通過BOG換熱器，使回用的蒸發氣降溫，有利於減少因外界熱量輸入導致LNG槽車內LNG的氣化損失，[0011]有益效果:
[0012]本實用新型既採用自增壓卸車，也可以對BOG進行復熱後再部分回輸用於增壓卸車，應急調峰儲氣庫開車LNG儲罐初次投用期間可採用自增壓卸車方案，穩定運行後可轉成回用的BOG進行增壓卸車。設備立足國產，建設投資低，突破了傳統自增壓卸車方案卸車時間長、不適合大規模連續卸車的限制。本實用新型系統簡單、工藝流程短，設備投資和運行成本低、運行維護簡單、可靠性高，適用內陸城市應急調峰LNG儲氣庫，採用LNG槽車輸入LNG資源。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型系統示意圖。
[0014]其中，ZOl-LNG液相臂，Z02-NG氣相臂，Z03-增壓接口軟管，Z04-計量加臭橇，TOl-LNG儲罐，TOll-液相入口、T012-氣相出口、T02-B0G儲罐，T03-B0G緩衝罐，T04-天然氣儲罐，E01-B0G換熱器，E02-B0G空溫復熱器，E03-B0G復熱器，E04-水浴氣化器，E05-空溫式自增壓氣化器；K01-B0G常溫壓縮機組，FLOl-低溫火炬，POl-LNG增壓泵，PV01-B0G減壓閥，PV02-B0G穩壓閥，PV03-LNG儲罐超壓放空閥，PV04-自增壓控制閥，FVOl-LNG卸車流量調節閥，FV02-LNG氣化流量調節閥。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本實用新型作進一步解釋說明:
[0016]參照圖1，LNG儲罐TOI設有液相入口 TO11、氣相出口 TO12和LNG增壓泵PO I，所述液相入口 TO11經LNG卸車流量調節閥FVOI與LNG液相臂ZOI連接，增壓接口軟管Z03經自增壓控制閥PV04、空溫式自增壓氣化器E05與NG氣相臂Z02連接，所述氣相出口 TO12連接BOG處理系統，所述BOG處理系統包括與氣相出口 T012依次連接的BOG換熱器EOl的管側或殼側、並聯的兩臺BOG空溫復熱器E02、B0G復熱器E03、B0G緩衝罐T03、B0G常溫壓縮機組KO1、天然氣儲罐T04、計量加臭橇Z04和天然氣總管連接，所述天然氣儲罐T04的出口還依次與BOG換熱器EOl的殼側或管側、BOG減壓閥PVO1、BOG儲罐T02、BOG穩壓閥PV02和NG氣相臂Z02連接。所述氣相出口 T012還經LNG儲罐超壓放空閥PV03與低溫火炬FLOl連接。所述LNG增壓泵POl經LNG氣化流量調節閥FV02、水浴氣化器E04、計量加臭橇Z04與天然氣總管連接。
[0017]所述LNG槽車具有的氣相接口、液相接口和自增壓液相接口。
[0018]應急調峰儲氣庫的LNG儲罐初次投用期間，當需要進行LNG槽車卸車操作時，可採用自增壓卸車方案:LNG槽車的自增壓液相接口與增壓接口軟管Z03連接，液相接口與LNG液相臂ZOl連接，氣相接口與NG氣相臂Z02連接，通過增壓接口軟管Z03引出LNG槽車內一小股LNG經自增壓控制閥PV04送入空溫式自增壓氣化器E05氣化後，再經NG氣相臂Z02返回至LNG槽車為其增壓，控制LNG氣化流量實現穩定槽車卸車壓力在0.2?0.5MPaG間，使槽車內的LNG在壓力下經LNG液相臂ZO1、LNG卸車流量調節閥FVO1、液相入口 TO11送入LNG儲罐TOl，實現自增壓卸車過程；
[0019]LNG儲罐TOI投用正常運行期間(非卸車狀態時)，LNG儲罐TOI內儲存LNG因環境熱量輸入等因素產生的蒸發氣(BOG)經LNG儲罐TOl的氣相出口 T012進入BOG換熱器EOl管側換熱後，再送入關聯的兩臺BOG空溫器E02(兩臺復熱器，一臺用於解凍，一臺用於復熱)復熱至常溫，再經BOG復熱器E03 (在極端低溫條件下投用，確保進入BOG緩衝罐T03前的BOG復熱至常溫)送入BOG緩衝罐T03緩衝後進入BOG壓縮機KOl增壓至3.5?6.3MPaG後，再送入天然氣儲罐T04儲存，天然氣儲罐T04內儲存的高壓BOG部分經計量加臭橇Z04送入天然氣總管，其餘部分高壓BOG經BOG換熱器EOl的殼側與來自氣相出口 T012的低溫的BOG換熱，回收冷量溫度降低至-75?-85°C，再經BOG減壓閥PVOl減壓至0.6?0.8MPaG，使BOG溫度進一步降至-110°C?_130°C間儲存於BOG儲罐T02內；
[0020]卸車期間，BOG儲罐T02內的BOG經BOG穩壓閥PV02、氣相臂Z02送入LNG槽車內為槽車增壓，並穩定LNG槽車卸車壓力在0.2?0.5MPaG間，將LNG槽車內的LNG經液相臂ZO1、LNG卸車流量調節閥FVO1、液相入口 TO11壓入LNG儲罐TOI內儲存，通過LNG流量閥FVOl控制卸車速率在20?30m3/h。
[0021]所述LNG儲iig TOl可以為大、中型LNG低溫低壓儲iig，LNG儲iig為雙層結構，內外iip間充填珠光砂，內外罐底部之間鋪設泡沫玻璃磚，以實現保冷要求，LNG儲罐選擇內置式罐內泵作為LNG增壓泵Ρ01，可將LNG升壓至3.6?6.5MPaG間。配套設置LNG儲罐的液位、溫度、壓力監測系統保證LNG儲罐操作運行安全。
[0022]BOG處理系統主要為穩定LNG儲罐TOl在5?25kPaG間的低壓操作狀態，保證儲罐運行安全。採用BOG換熱器EOUBOG空溫器E02、B0G復熱器E03將BOG復熱至常溫(O?20°C),由於經過換熱復溫，因此所述壓縮機無需高成本的低溫壓縮機，而是可選擇常溫壓縮機增壓至3.5?6.5MPaG外送天然氣管網，外送壓力由天然氣管網背壓決定，實現將LNG儲罐內BOG氣體及時移出並回收利用的目的，且降低了設備投資。如果LNG儲罐TOl操作壓力過高，則經氣相出口 T012通過儲罐超壓放空閥PV03將部分超壓氣體送火炬FLOl燃燒放空處理，火炬採用低溫火炬方案，保障超壓放空系統安全可靠性。
[0023]在應急調峰期間，啟動LNG儲罐TOI的LNG增壓泵PO I，可將儲罐內的LNG送至熱水浴氣化器E04內，來自輔助燃氣熱水系統循環熱水供水為LNG氣化提供熱源，循環熱水換熱溫差為18?22°C，LNG氣化後不小於0°C，然後經計量加臭橇Z03計量加臭後外送天然氣總管。
【權利要求】
1.一種城市應急調峰LNG儲氣庫，包括設有液相入口和氣相出口的LNG儲罐，所述液相入口經LNG卸車流量調節閥與LNG液相臂連接，還包括NG氣相臂和增壓接口軟管，所述增壓接口軟管經自增壓控制閥、空溫式自增壓氣化器與NG氣相臂連接，其特徵在於，所述氣相出口連接BOG處理系統，所述BOG處理系統包括與氣相出口依次連接的BOG換熱器的管側或殼側、BOG空溫復熱器、BOG緩衝罐、BOG常溫壓縮機組、天然氣儲罐和天然氣總管連接，所述天然氣儲罐的出口還依次與BOG換熱器的殼側或管側、BOG減壓閥、BOG儲罐、BOG穩壓閥和NG氣相臂連接。
2.如權利要求1所述的城市應急調峰LNG儲氣庫，其特徵在於，所述氣相出口還經LNG儲罐超壓放空閥與低溫火炬連接。
3.如權利要求1或2所述的城市應急調峰LNG儲氣庫，其特徵在於，所述LNG儲罐內還設有LNG增壓泵，所述LNG增壓泵經LNG氣化流量調節閥、水浴氣化器與天然氣總管連接。
4.如權利要求1所述的城市應急調峰LNG儲氣庫，其特徵在於，所述BOG空溫復熱器包括並聯的兩臺，一臺用於解凍，一臺用於復熱。
5.如權利要求1所述的城市應急調峰LNG儲氣庫，其特徵在於，所述BOG空溫復熱器經BOG復熱器與BOG緩衝罐連接。
【文檔編號】F17D1/04GK203641887SQ201320842747
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月19日 優先權日:2013年12月19日
【發明者】趙保林, 李繁榮, 朱陽明, 鞠水清, 張志偉, 徐建民, 夏吳 申請人:中國五環工程有限公司