一种自给式的lng站的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种自给式的LNG站，包括LNG储罐、燃气发电机以及所述受燃气发电机供电的站内耗电设备，还设有BOG损耗回收装置，所述BOG损耗回收装置包括压缩机、换热器、LNG回收罐以及LNG气化稳压罐。本实用新型的换热器为管壳式的两个换热器，第一换热器中利用气化的氮气对压缩后的气体进行预冷，起到稳压器的作用，使BOG的液化在一个相对缓和的条件下进行，延长了设备的使用寿命；本实用新型将BOG回收，得到的LNG用于站内耗电设备的发电供应，实现对BOG余气回收利用，达到节能、环保的目的。
【专利说明】
一种自给式的LNG站
技术领域
[0001]本实用新型涉及液化设备技术领域，具体涉及一种自给式的LNG站。
【背景技术】
[0002]液化天然气(LNG)是天然气经过净化和冷凝液化后形成的液态天然气，是一种可以大规模利用的清洁能源，在国民经济中有广泛的应用。LNG作为优质的车用燃料，与汽车燃油相比，具有辛烷值高、抗爆性好、燃烧完全、排气污染少、发动机寿命长、运行成本低等优点。与压缩天然气相比，则具有储存效率高，续驶里程长，储瓶压力低、重量轻、数量小等优点。
[0003]发展LNG作为汽车燃料就需要配套建设LNG汽车加气站。而LNG加气站不可避免的会产生低温气体(BOG) AOG是LNG储存和运营过程中，部分LNG蒸发，产生的闪蒸汽。其主要成分为甲烷，是一种温室效应很强的气体，如将BOG排放到大气中，不仅造成严重的温室效应，同时也使清洁能源浪费。国内很多小型LNG加气站直接将BOG进行放空处理，这样不仅造成很大的环境污染，而且增加了 LNG加气站的安全隐患。
[0004]目前国内对于LNG加气站BOG的回收处理有如下几种:
[0005](I)通过压缩机将BOG压缩至一定的压力后，与输出的LNG在相同的压力下直接接触换热，冷凝成LNG外输。
[0006](2)通过压缩机直接将BOG压缩，达到外输管网所需压力后输送给城市燃气管网。
[0007]申请公布号为CN105318190 A的专利文献公开了一种BOG液化回收系统及方法。BOG液化回收系统用于回收由LNG储罐产生的B0G，包括压缩机、液化装置、介质管路和控制系统。液化装置包括盛装有液态氮的液氮贮槽和换热管;第一介质管路连接于LNG储罐与压缩机之间，其上安装有第一自力式调压阀，自力式调压阀根据LNG储罐顶部的气相空间压力变化能自动打开和关闭；第二介质管路连接于压缩机与换热管之间；第三介质管路连接于换热管与LNG储罐底部之间。控制系统根据LNG储罐顶部的BOG气相空间压力变化控制压缩机启动或停止。该回收装置在运行过程中，BOG在换热管中冷却液化，在冷热相转化过程中，装置的管程会发生振动产生噪声，且影响装置寿命。
[0008]目前国内的LNG主要用户为城市公交车、长途客运车辆、具有固定路线的长途货运车辆和矿山煤田的运输车辆，针对以上车辆的使用需求，有些LNG站需要建在高速公路或煤田、矿山等偏远地区，站区接电比较困难，限制了加气站的建设。
[0009]授权公告号为CN203131417 U的专利文献公开了一种具有BOG回收功能的撬装式自供电LNG加气站，包括LNG低温储罐、LNG潜液栗、LNG加气机、EAG气化器、BOG加热器、BOG加热稳压装置、天然气发电机组和自动控制系统，可以将低温储罐产生的BOG回收用于发电，再将所发出的电能为本加气站及其他用电设施提供电能和供热，实现对BOG余气回收利用，达到节能、环保的目的。
【实用新型内容】
[0010]本实用新型提供了一种自给式的LNG站，将BOG回收进行发电，供应整个加气站的供电。
[00?1 ] —种自给式的LNG站，包括LNG储罐、燃气发电机以及所述受燃气发电机供电的站内耗电设备，还设有BOG损耗回收装置，所述BOG损耗回收装置包括压缩机、换热器、LNG回收罐以及LNG气化稳压罐，所述LNG储罐通过BOG排放管接压缩机的气体入口，所述换热器为管壳式的两个换热器，其中:
[0012]第一换热器的管程入口接压缩机的气体出口，第一换热器的管程出口接第二换热器的壳程入口，第二换热器的壳程出口接LNG回收罐；
[0013]第二换热器的管程入口接液氮源，第二换热器的管程出口接第一换热器的壳程入口，第一换热器的壳程出口为氮气排放口 ；
[0014]LNG回收罐的液相出口接LNG气化稳压罐，LNG气化稳压罐的气相出口接燃气发电机的燃气管路。
[0015]本实用新型将压缩后的气体经第一换热器的管程进入第二换热器的壳程，与第二换热器管程中的液氮进行热交换，BOG温度降低形成LNG，经壳程出口进入LNG回收罐中；同时吸收了热量的液氮则气化为氮气进入第一换热器的壳程，此时的氮气仍具有较低温度，与第一换热器管程中的压缩的BOG进行热交换，对BOG预冷，起到稳压的作用。
[0016]从第二换热器管程入口的液态氮到第一换热器壳程出口的气相氮气的分布使换热器内部从下至上的温度呈现逐渐上升的趋势，使得与之热交换的BOG从上至下逐渐降温，液化至LNG。避免因压缩后的常温气体与超低温液氮直接热交换导致换热管的振动。
[0017]LNG回收罐中的LNG经气化稳压后得到的天然气供给燃气发电机进行发电，发电机通过输电电缆为站内的耗电设备供电。
[0018]作为优选，所述LNG储罐与LNG气化稳压罐之间设有应急LNG供应管。当LNG回收罐中的LNG不够供应站内设备耗电需求时，可开启应急LNG供应管，为发电机提供天然气。
[0019]作为优选，所述LNG气化稳压罐内的底部设有用于气化LNG的换热盘管。通过换热盘管的加热，LNG气化供给发电机。
[0020]作为优选，所述两个换热器为集成一体的罐式结构，两个换热器的壳程通过罐内的隔板相互隔离。一体化罐式装置结构简单，无需多余管道进行连接，节省占用空间。
[0021]作为优选，两个换热器的管程为螺旋盘管结构。螺旋盘管结构增加了管程和壳程之间的接触面积，有效利用液氮的低温进行热交换
[0022]作为优选，所述第一换热器位于第二换热器的正上方。气化后的氮气无需驱动设备直接进入位于上方的第一换热器的壳程。
[0023]作为优选，所述LNG回收罐的顶部以及LNG气化稳压罐的顶部均设有二次BOG排放管，各二次BOG排放管连通至压缩机的气体入口。LNG回收罐产生的BOG以及LNG气化稳压后多余的气体进入压缩机再进行液化。
[0024]考虑到LNG站的安全性，所述BOG排放管以及各二次BOG排放管上均设有止逆阀。
[0025]与现有技术相比，本实用新型具备的有益效果:
[0026](I)本实用新型的换热器为管壳式的两个换热器，第一换热器中利用气化的氮气对压缩后的气体进行预冷，起到稳压器的作用，使BOG的液化在一个相对缓和的条件下进行，延长了设备的使用寿命；
[0027](2)本实用新型将BOG回收，得到的LNG用于站内耗电设备的发电供应，实现对BOG余气回收利用，达到节能、环保的目的。
【附图说明】
[0028]图1为本实用新型自给式的LNG站的结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。
[0030]如图1所示，本实用新型自给式的LNG站，包括LNG储罐1、BOG损耗回收装置、燃气发电机15以及受燃气发电机供电的站内耗电设备16。
[0031]BOG损耗回收装置包括压缩机3、换热器4、LNG回收罐5以及LNG气化稳压罐17。
[0032]LNG储罐I通过BOG排放管2接压缩机3的气体入口，B0G排放管2上安装有第一止逆阀6 0
[0033]换热器4为管壳式的两个换热器，分第一换热器41和第二换热器42，这两个换热器为集成一体化罐式结构，第一换热器41位于第二换热器42的正上方。两个换热器的壳程通过罐内的隔板43相互隔离。两个换热器的管程为螺旋盘管结构。
[0034]压缩机3的气体出口连接第一换热器41的管程入口，之间的管路上安装有第一球阀7 ο第一换热器41的管程出口接第二换热器的壳程入口，第二换热器的壳程出口接LNG回收罐5，之间的管路上安装有第二止逆阀8。
[0035]第二换热器42的管程入口接液氮储罐9，之间的管路上安装有流量调节阀10。第二换热器的管程出口接第一换热器的壳程入口，第一换热器的顶部设有壳程出口，为氮气排放口 11。
[0036]LNG回收罐5的顶部设有二次BOG排放管12，连通至压缩机3的气体入口，二次BOG排放管12上安装有第三止逆阀13。
[0037]LNG回收罐5的液相出口接LNG气化稳压罐17，之间的管路上安装有第二球阀18。LNG气化稳压罐17内的底部设有用于气化LNG的换热盘管19。LNG气化稳压罐17的气相出口接燃气发电机15的燃气管路。
[0038]LNG储罐I与LNG气化稳压罐17之间设有应急LNG供应管20，其上安装有第三球阀
21ο
[0039]LNG气化稳压罐17的顶部设有二次BOG排放管22，连通至压缩机3的气体入口，其管路上安装有第四止逆阀23。
[0040]本实用新型自给式的LNG站的运行过程为:
[0041 ] LNG储罐I内的BOG压力达到某一设定值时，BOG从LNG储罐I内输出，进入压缩机3，输出压缩的BOG进入第一换热器41的管程。
[0042]液氮从液氮储罐进入第二换热器的管程，其气化部分通过管程出口进入第一换热器的壳程，与第一换热器41管程中的BOG进行热交换，对BOG预冷，最后气相氮气从氮气排放口 11处排出。预冷的BOG进入第二换热器的壳程，与管程中的液氮热交换，降温形成LNG。
[0043]从第二换热器管程入口的液态氮到第一换热器壳程出口的气相氮气的分布使换热器内部从下至上的温度呈现逐渐上升的趋势，使得与之热交换的BOG从上至下逐渐降温，液化至LNG。可通过调节第一球阀7和流量调节阀10控制进气量和液氮进量，调节热交换速率。
[0044]需发电时，开启第二球阀18，LNG回收罐5中的LNG经气化稳压罐17的气化稳压后得到天然气供给燃气发电机15进行发电，发电机通过输电电缆为站内的耗电设备16供电。气化后多余的天然气通过二次BOG排放管22导入压缩机3再液化。
[0045]当LNG回收罐5内的LNG不足以供应发电机发电时，打开第三球阀21，开通应急LNG供应管20，从LNG储罐中输出LNG用于发电。
[0046]当LNG回收罐中的BOG达到某一设定值，BOG导入压缩机3的气体入口再进行液化。
【主权项】
1.一种自给式的LNG站，包括LNG储罐、燃气发电机以及所述受燃气发电机供电的站内耗电设备，其特征在于，还设有BOG损耗回收装置，所述BOG损耗回收装置包括压缩机、换热器、LNG回收罐以及LNG气化稳压罐，所述LNG储罐通过BOG排放管接压缩机的气体入口，所述换热器为管壳式的两个换热器，其中: 第一换热器的管程入口接压缩机的气体出口，第一换热器的管程出口接第二换热器的壳程入口，第二换热器的壳程出口接LNG回收罐； 第二换热器的管程入口接液氮源，第二换热器的管程出口接第一换热器的壳程入口，第一换热器的壳程出口为氮气排放口； LNG回收罐的液相出口接LNG气化稳压罐，LNG气化稳压罐的气相出口接燃气发电机的燃气管路。2.如权利要求1所述的自给式的LNG站，其特征在于，所述LNG储罐与LNG气化稳压罐之间设有应急LNG供应管。3.如权利要求1所述的自给式的LNG站，其特征在于，所述LNG气化稳压罐内的底部设有用于气化LNG的换热盘管。4.如权利要求1所述的自给式的LNG站，其特征在于，所述两个换热器为集成一体的罐式结构，两个换热器的壳程通过罐内的隔板相互隔离。5.如权利要求1所述的自给式的LNG站，其特征在于，两个换热器的管程为螺旋盘管结构。6.如权利要求1所述的自给式的LNG站，其特征在于，所述第一换热器位于二级换热器的正上方。7.如权利要求1所述的自给式的LNG站，其特征在于，所述LNG回收罐的顶部以及LNG气化稳压罐的顶部均设有二次BOG排放管，各二次BOG排放管连通至压缩机的气体入口。8.如权利要求7所述的自给式的LNG站，其特征在于，所述BOG排放管以及各二次BOG排放管上均设有止逆阀。
【文档编号】F17C5/02GK205618973SQ201620485329
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】谢同宝, 吴德红
【申请人】安徽灵通清洁能源股份有限公司