本发明属于一种燃气供应系统中燃料罐的闪蒸气冷凝再利用,具体涉及一种利用液化天然气(lng)供气系统的冷能对lng燃料罐中的闪蒸气再冷凝的系统。
背景技术:
1、燃气供应系统中lng燃料罐的闪蒸气(下文简称“bog”)的处理一直是lng燃气供应系统的难题。由于lng燃料罐内的lng温度大约为-162℃远远低于燃料罐外部的室温,虽然燃料罐外部绝缘层可以隔绝大部分热量进入燃料罐内部,但是燃料罐外部还是不可避免的有少量热量进入燃料罐内部,这就造成燃料罐内部不断的产生闪蒸气同时会造成燃料罐内部的压力不断升高。为了维持燃料罐内的压力在正常的操作范围内,这就需要船舶在正常使用的过程中处理燃料罐内的闪蒸气。这些闪蒸气可以通过再冷凝工艺进行利用,还可以直接通过放散塔释放到大气。后面的处理方式不仅造成能源的极大浪费,还对环境造成严重的污染。中国专利cn116265847a公开了一种bog高压再液化系统,利用lng供气系统的冷能对lng燃料罐中的bog进行高压再液化,然而该系统在处理过程中还存在着节流膨胀阀冷凝效果不明显,bog再冷凝液化温度高。
技术实现思路
1、因此,为了解决燃料罐闪蒸气处理的问题,本专利提供一种用于液化天然气闪蒸气再冷凝的系统及方法。
2、本发明的技术解决方案如下:
3、本发明提供一种用于液化天然气闪蒸气再冷凝的系统,包括lng燃料罐、lng服务罐、一级lng加压装置、二级lng加压装置、bog预冷换热器、bog压缩机和bog再冷凝换热器,其中:
4、所述一级lng加压装置,用于抽取lng燃料罐中的lng加压到6~20barg;所述bog压缩机,用于抽取lng燃料罐中的闪蒸气加压到7~20barg;
5、所述bog预冷换热器具有在其间交换热的第一通路和第二通路;所述bog再冷凝换热器具有在其间交换热的第三通路和第四通路;
6、所述第一通路入口端接收来自所述bog压缩机加压处理后的物流;所述第三通路入口端连接所述第一通路出口端,所述第三通路出口端连接lng服务罐;所述lng服务罐设置在所述一级lng加压装置和bog再冷凝换热器间的连通管道上,并连接所述第三通路出口端;所述lng服务罐用于将来自第三通路的物流和来自一级lng加压装置的物流混合,经混合后的物流再送入第四通路;所述第四通路入口端连接所述lng服务罐,所述第四通路出口端连接二级lng加压装置;所述二级lng加压装置,用于接收来自所述第四通路出口端的物流并加压到200~380barg;所述第二通路入口端接收来自所述二级lng加压装置加压处理后的物流;
7、所述闪蒸气经所述bog预冷换热器热交换后,温度降至-90~-125℃;再经所述bog再冷凝换热器热交换后,温度降至-130~-155℃,再回流到lng服务罐。
8、可选地,所述第二通路的出口端物流输送到高压lng汽化器,汽化成常温天然气,再输送给高压主机。
9、可选地,所述第四通路的出口端物流,输送到低压lng汽化器,再输送给低压辅机或者锅炉。
10、可选地,所述lng服务罐包括液位传感器和液位调节阀,所述液位传感器用于监测lng服务罐内液体的液位高度,所述液位调节阀用于调节lng服务罐内液体的液位高度。
11、可选地,所述闪蒸气经bog压缩机加压到7~20barg后,输送给低压辅机或者锅炉。
12、可选地,所述低压辅机或者锅炉上游设置有低压燃气缓冲罐。
13、可选地,所述bog压缩机与所述bog预冷换热器间设置有压力调节阀。
14、本发明还提供一种用于液化天然气闪蒸气再冷凝的方法,包括:在bog预冷换热器的第一通道的入口端接收来自lng燃料罐的闪蒸气,与bog预冷换热器的第二通道内的物流热交换,第一通道出口端物流的温度降至-90~-125℃,再输送到bog再冷凝换热器的第三通道内,与bog再冷凝换热器的第四通道内的物流热交换,第三通道出口端物流的温度降至-130~-155℃,然后再回流到lng服务罐;所述第四通道内的物流来自混合物流,该混合物流为来自一级lng加压装置从lng燃料罐中抽取并加压到6~20barg的lng和来自第三通路出口端物流的混合;所述第二通道内的物流来自二级lng加压装置从第四通道出口端获得并加压到200~380barg的lng。
15、本发明具有优点如下:本发明是利用一级lng加压装置出口的lng的冷能和二级lng加压装置进入高压lng汽化器之前的lng的冷能来冷却lng燃料罐中被加压后的bog,通过bog预冷换热器和bog再冷凝换热器降温并液化,从而实现lng的燃料罐的闪蒸气(bog)再冷凝,以满足设计要求。
1.一种用于液化天然气闪蒸气再冷凝的系统,包括lng燃料罐、lng服务罐、一级lng加压装置、二级lng加压装置、bog预冷换热器、bog压缩机和bog再冷凝换热器,其中:
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第二通路的出口端物流输送到高压lng汽化器,汽化成常温天然气,再输送给高压主机。
3.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第四通路的出口端物流,输送到低压lng汽化器,再输送给低压辅机或者锅炉。
4.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述lng服务罐包括液位传感器和液位调节阀,所述液位传感器用于监测lng服务罐内液体的液位高度,所述液位调节阀用于调节lng服务罐内液体的液位高度。
5.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述闪蒸气经bog压缩机加压到7~20barg后,输送给低压辅机或者锅炉。
6.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述低压辅机或者锅炉上游设置有低压燃气缓冲罐。
7.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述bog压缩机与所述bog预冷换热器间设置有压力调节阀。
8.一种用于液化天然气闪蒸气再冷凝的方法,包括:在bog预冷换热器的第一通道的入口端接收来自lng燃料罐的闪蒸气,与bog预冷换热器的第二通道内的物流热交换,第一通道出口端物流的温度降至-90~-125℃,再输送到bog再冷凝换热器的第三通道内,与bog再冷凝换热器的第四通道内的物流热交换,第三通道出口端物流的温度降至-130~-155℃,然后再回流到lng服务罐;所述第四通道内的物流来自混合物流,该混合物流为来自一级lng加压装置从lng燃料罐中抽取并加压到6~20barg的lng和来自第三通路出口端物流的混合;所述第二通道内的物流来自二级lng加压装置从第四通道出口端获得并加压到200~380barg的lng。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述lng服务罐包括液位传感器和液位调节阀,所述液位传感器用于监测lng服务罐内液体的液位高度,所述液位调节阀用于调节lng服务罐内液体的液位高度。