一种适用内河接收站的气化装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种液化天然气领域，尤其涉及的是一种气化装置。


背景技术：

2.lng进口成为天然气市场的重要组成部分，而lng接收站正是lng进口环节中最前端和重要的一环。
3.lng接收站作用就是接收由lng运输船输送而来的lng，并将其存储于lng储罐中，部分lng经槽车直接输送至下游用户，另一部分经过再气化成常温ng后分配至下游用户。
4.其中，气化系统对于整个lng终端工艺流程是至关重要的，主要由罐内泵、高压外输泵、气化器和计量设施等组成。储罐内的lng经罐内泵、高压外输泵加压后，进入气化器，经过换热后气化成常温ng。气化器是气化系统的核心设备，整个气化升温过程需要提供大量的热量来气化lng，热源主要来源是空气、水、气体燃料等。气化器形式多样，种类繁多，价格和能耗相差较大。
5.气化器作为lng气化系统的核心设备之一，价格高、制造周期长。为满足市场及不同季节的用气需求，降低运营成本，合理配置接收站气化器是非常必要的。
6.目前，现有技术中已投产运营的接收站全部建设在沿海地带，此类接收站多采用海水作为热源配置气化器。不同于沿海接收站，内河接收站建在沿江地带，随着长江大保护的持续推进、保护生态环境等问题，内河接收站的环保要求与沿海接收站有所不同，内河水质条件也与沿海海水相差较大，内河接收站的气化器选型研究目前还较少。
7.现有技术目前存在的缺点：目前长江内河的气化配置方案都沿用着沿海接收站的模式，并未因地制宜，考虑长江内河相关客观因素。由于内河通航条件严格，lng运输船舱容较低，运输成本高，因此，需要研制出一套适合内河接收站的气化装置。
8.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

9.本实用新型所要解决的技术问题在于：如何解决现有技术中因内河接收站所处环境不同于沿海，没有适配于内河接收站的气化装置的问题。
10.本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
11.一种适用内河接收站的气化装置，包括并联的第一气化组件和第二气化组件，所述第一气化组件包括多个第一气化器、多个第二气化器、复热器、加热器；多个所述第一气化器并联后与所述复热器连接，多个第二气化器并联后与所述复热器连接，多个第一气化器与多个第二气化器并联，所述加热器与所述复热器的出气管道并联；第二气化组件包括至少两个并联的第三气化器。
12.本实用新型在使用过程中，对于供气流量较大时，第一气化组件与第二气化组件
同时工作，当供气流量较小时，仅采用第一气化组件，且在气化后温度合适时则不需要打开加热器，在冬季气化温度达不到时，打开加热器进行加热，其中第一气化器和第二气化器交替使用，可保证供气的连续性，防止因某一台或几台气化器损坏，供气不足或中断。本实用新型根据当前供气流量、温度适应性的打开气化器的数量，提高整体气化装置的适应性和经济性。
13.优选的，所述第一气化器与所述第二气化器均为空温式气化器。
14.优选的，所述第一气化器至少为四个，所述第二气化器至少为四个，所述加热器至少为四个。
15.优选的，所述复热器为空温式复热器。
16.优选的，所述加热器为浸没燃烧式加热器。
17.优选的，所述第三气化器为浸没燃烧式气化器。
18.本实用新型采用空温lng气化器，以及scv加热方式，现场方便操作、方便维护和运行操作，设备比较简单。且空温气化器不牵涉环保问题；scv气化器和scv加热器的烟气排放可以满足环保要求，氮氧化物可以控制在50ppm左右或以内。
19.优选的，所述第一气化器的入管和出管均设有阀门和仪表，所述第二气化器的入管和出管均设有阀门和仪表，所述加热器的入管和出气管道均设有阀门和仪表，所述复热器的入管和出气管道均设有阀门和仪表，第三气化器的入管和出气管道均设有阀门和仪表。
20.阀门便于控制管路的开启与关闭，仪表用于观察管道内压力等参数情况，便于实时监控和调整。
21.优选的，所述第一气化器与所述第二气化器的最大气化量程为20000nm3/h，所述复热器的最大气化量程为20000nm3/h。
22.优选的，所述加热器的最大加热量程为60t/h，所述第三气化器的最大气化量程为60t/h。
23.本实用新型的优点在于：
24.(1)本实用新型在使用过程中，对于供气流量较大时，第一气化组件与第二气化组件同时工作，当供气流量较小时，仅采用第一气化组件，且在气化后温度合适时则不需要打开加热器，在冬季气化温度达不到时，打开加热器进行加热，其中第一气化器和第二气化器交替使用，可保证供气的连续性，防止因某一台或几台气化器损坏，供气不足或中断。本实用新型根据当前供气流量、温度适应性的打开气化器的数量，提高整体气化装置的适应性和经济性；
25.(2)本实用新型采用空温lng气化器，以及scv加热方式，现场方便操作、方便维护和运行操作，设备比较简单。且空温气化器不牵涉环保问题；scv气化器和scv加热器的烟气排放可以满足环保要求，氮氧化物可以控制在50ppm左右或以内；
26.(3)阀门便于控制管路的开启与关闭，仪表用于观察管道内压力等参数情况，便于实时监控和调整。
附图说明
27.图1是本实用新型实施例适用内河接收站的气化装置的结构示意图；
28.1、第一气化器；2、第二气化器；3、复热器；4、加热器；5、第三气化器；
具体实施方式
29.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.实施例一：
31.如图1所示，一种适用内河接收站的气化装置，包括并联的第一气化组件和第二气化组件，所述第一气化组件包括多个第一气化器1、多个第二气化器2、复热器3、加热器4；多个所述第一气化器并联后与所述复热器连接，多个第二气化器并联后与所述复热器连接，多个第一气化器与多个第二气化器并联，所述加热器与所述复热器的出气管道并联；第二气化组件包括至少两个并联的第三气化器5。
32.所述第一气化器1为空温式气化器，四个第一气化器1为一组，第一气化器1的气化量为18750nm3/h；所述第二气化器2为空温式气化器，四个第一气化器2为一组，第二气化器2的气化量为18750nm3/h，内部流体是lng(液相天然气)工作压力p为6.3-7.38mpa,液相进口温度为-162℃，气相出口温度为-59℃。其中上述四个第一气化器1与四个第二气化器2交替使用，每6-8小时进行交换使用，可保证供气的连续性，防止因某一台或几台气化器损坏，供气不足或中断。
33.所述复热器3为空温式复热器，四台空温式复热器为一组，每台空温式复热器的气化量为18750nm3/h，工作压力p为6.3-7.38mpa,气相进口温度为-59℃，气相出口温度为-10℃。
34.通常在供气流量在75000nm3/h～200000nm3/h之间，气化后温度达到进管网的要求，第一气化器1、第二气化器2、复热器3一起使用。
35.所述加热器4为浸没燃烧式加热器，内部流体是ng(气相天然气)，浸没燃烧式加热器为一台，浸没燃烧式加热器的加热量为50t/h，工作压力p为6.3-7.38mpa，气相进口温度为-10℃，气相出口温度≧5℃。冬天(约3-4个月)才启用浸没燃烧式加热器，使空温式气化器出口的低温气体加热到5度以上进管网。
36.所述第三气化器5为浸没燃烧式气化器(scv气化器)，流体内为lng，工作压力p为6.3-7.38mpa，气相进口温度为-162℃，气相出口温度≧5℃。本实施例，第三气化器5为两台并联，当供气超过200000nm3/h的流量时，必须启动第一台50t/h浸没燃烧式气化器的来补充(scv有始动流量，根据变频风量而定，故50t/h的scv流量在15～50t/h之间可调)；若开启一台流量还不够，则可以打开第二台浸没燃烧式气化器。由于50t/h规格的scv可以做成撬装，且始动流量较小，非常适合此规模的lng接收站。50t/h的scv耗气量≤1400nm3/h(可采用bog气体)，电功率300kw.h，scv烟气排放温度在35度左右，热效率达到99％，运行成本低。
37.本实施例采用空温lng气化器，空温式气化器(aav)包含蒸发部与加热部，蒸发部由端板管连接并排的导热管构成，加热部由用弯管接头串联成一体的导热管组成。导热管是将散热片和管材挤压成型，其横截面一般为星形翅片，翅片材质采用铝合金。lng空温式
气化器的安装形式为立式、露天。空温式气化器的优点是直接吸收大气中热量，不消耗水、电等，运行成本低，缺点是气化器体积大，在冬季气化器出口天然气温度较低。其基本技术特点如下：整体采用不锈钢和铝合金制造，耐腐蚀能力强，确保能长期良好运行；利用空气蕴涵的热量，不消耗水、电等，不受供电影响；大幅度降低基建、供热及供电等方面的投资；采用两组液相控制串联监控，使系统具有自动保险功能；操作、保养简便，运行管理成本低；受气温变化的影响大,补充加热以满足外输气体温度；占地面积大；需要考虑除冰及排水设施，需要增加除雾装置，防止影响生产安全。连续运行约6-8小时，超过8小时，则需两套设备交替运行。且空温气化器不牵涉环保问题。
38.本实施例采用scv加热方式，浸没燃烧式气化器(submerged combustion vaporizer，简称scv)以燃料为热源，常用作调峰型气化器。scv气化器是一种水浴式气化器；换热盘管置于混凝土水浴池中，鼓风机将燃烧器的烟气直接排入水浴中，加热并剧烈搅动池水，管束内的lng被池水加热而气化；烟气的放热量基本相当于lng气化所需的热量，水浴的温度运行时控制在30℃左右。传热效率高，启动快，负荷调节范围广；安全性高，操作、维护容易；适用温度、压力范围广；安装复杂，占地面积大；能耗高，一般需要消耗天然气1％-2％，运行费用高。现场方便操作、方便维护和运行操作，设备比较简单。scv气化器和scv加热器的烟气排放可以满足环保要求，氮氧化物可以控制在50ppm左右或以内。
39.本实施例中的lng进口流量最大为75000nm3/h+100t/h，工作压力p为6.3-7.38mpa，t≥-162摄氏度，ng出口流量最大为75000nm3/h+100t/h，工作压力p为6.3-7.38mpa，t≥5摄氏度。
40.本实施例在选型过程中，对内河接收站，特别是长江接收站的水质、温度进行了分析；综合考量后才选用上述气化器和加热器。
41.如开架式气化器，其材料是铝合金，其对水质要求更严格，包括设备对重金属离子的要求、沙子和悬浮物的要求等。对水质的建议要求：江水含沙量＜80mg/l；重金属离子含量cu
2+
《10μg/l、hg
2+
《0.5μg/l；ph值范围是7.5～8.5；固体悬浮物＜80mg/l；化学需氧量cod＜4mg/l；溶解氧＞4mg/l。根据《长江下游流域水体中重金属含量及风险评估》芜湖地区cu
2+
含量为5.439，hg
2+
《0.5，满足orv的使用条件要求。但目前其江水含沙量不满足orv使用需求，局部时间段内江水的ph值和全部时段的化学需氧量不满足orv的使用条件。orv翅片管表面al-zn合金涂层厚度为200μm，采用火焰喷涂技术进行喷涂，主要的作用是牺牲阳极保护、防止点蚀和涂层的磨损。水质条件满足上述条件的情况下，涂层一般的使用寿命为10年，若只考虑水中的沙对orv涂层的磨损，根据沙对al-zn合金涂层的磨损特性曲线，平均年磨损量约为20μm。但由于黄海和东海海岸以沙基为主，海水中含沙量较高，一般在370mg/l，最高达到1480～1850mg/l，平均含沙量为384.6mg/l，推算出其涂层磨损量为78μm/a，涂层寿命为2.56年。所以，初步判断本项目泥沙含量可以采用orv换热器，但需要增加涂层厚度的检测频率，每3-5年进行一次喷涂，花费约50-80万元/次；因此使用不便，且不够经济。且本项目如使用orv气化器，主要流程江水在取水口经过取水泵增压后进入取水管道，跨过长江大堤进入换热器。换热后江水采用明渠收集，然后需要建设排灌站并单独配置排水泵，将气化后的江水增压越过长江大堤后通过管道排入长江内。建造成本高。
42.如中间介质式气化器(intermediate fluid vaporizer，简称ifv)以海水或江水为热源,常用作基本负荷型气化器。ifv对水质没有要求，因此一般用于能量回收或江水条
件恶劣的场合；对水温要求不低于3℃，如冬季，则不适合。同orv，ifv均需配置取水口及取水泵，需配备中间介质丙烷存储系统，需要定期补充丙烷。且工艺设备复杂，建造、投入成本高。
43.通过对内河接收站的温度、水质分析，提供了一种高效、稳定的气化装置。
44.本实施例在使用过程中，供气流量较小时，本实施例中，供气流量在75000nm3/h～200000nm3/h之间只需要开启所有空温式气化器和除雾装置即可，且在气化后温度合适时则不需要打开加热器3，在冬季气化温度达不到时，打开加热器3进行加热，其中第一气化器1和第二气化器2交替使用，可保证供气的连续性，防止因某一台或几台气化器损坏，供气不足或中断。供气流量较大时，本实施例中，当供气流量超过200000nm3/h的流量时，必须启动第一台浸没燃烧式气化器来补充(scv有始动流量，根据变频风量而定，故50t/h的浸没燃烧式气化器流量在15～50t/h之间可调)；若开启一台流量还不够，则可以打开第二台浸没燃烧式气化器。
45.本实施例根据当前供气流量、温度适应性的打开气化器的数量，提高整体气化装置的适应性和经济性。
46.本实施例可适应于内河接收站的气化器选型提供依据，对于内河接收站的高效、稳定、经济运行具有重要意义。
47.实施例二：
48.如图1所示，在上述实施例一的基础上，所述第一气化器1的入管和出管均设有阀门和仪表，所述第二气化器2的入管和出管均设有阀门和仪表，所述加热器3的入管和出气管道均设有阀门和仪表，所述复热器4的入管和出气管道均设有阀门和仪表，第三气化器5的入管和出气管道均设有阀门和仪表。
49.阀门便于控制管路的开启与关闭，仪表用于观察管道内压力等参数情况，便于实时监控和调整。
50.阀门根据管径等适应性的选择现有技术中的即可。
51.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。