[實用新型]再冷凝器的控制系統

有效

• 申請號: 201120161026.6
• 申請日: 2011-05-19
• 公開（公告）號: CN202082623U
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 白改玲;王紅;安小霞;趙月峰;宋媛玲;李艷輝
• 申請（專利權）人: 中國寰球工程公司
• 主分類號: F17D3/01
• 分類號: F17D3/01;F17D1/14
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;朱世定

技術領域

本實用新型涉及液化天然氣儲存與輸送領域，特別是涉及一種再冷凝器的控制系統。

背景技術

液化天然氣(LNG，liquefied?natural?gas)是一種優質能源，具有熱值高、燃燒污染小的特點。LNG接收站的主要功能是接收遠洋運輸來的LNG，并對其進行儲存和汽化，以獲得氣態天然氣(NG)產品，并通過天然氣管網向電廠和城市燃氣用戶供氣。

在LNG接收站的生產過程中，由于環境熱量的漏入、卸船過程中的體積置換、閃蒸、大氣環境壓力的急劇降低等多種因素，在LNG儲罐、其他LNG設備以及LNG管線里會從LNG中釋放出一定量的蒸發氣(BOG，Boil?Off?Gas)，這些BOG為可燃性氣體，直接排放不僅會污染空氣，還可能造成爆炸、火災等事故，因此，如何安全有效地處理各種操作工況下所產生的BOG，是LNG接收站必須面對的非常重要的課題。

通常情況下，LNG接收站處理BOG的方式為再冷凝法，即用BOG壓縮機將BOG壓縮到較低的壓力(通常為0.5MPa-1.0MPa)后，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。再冷凝法可以利用LNG的冷量(現有的與“熱量”相對應的概念)，減少了將BOG直接壓縮達到外輸壓力要求所需要的部分功率消耗，因而能夠在安全有效處理BOG的前提下進一步節省能源的使用。

圖1為現有技術提供的再冷凝器及其控制系統的結構圖。如圖1所示，該再冷凝器包括外殼101、與外殼101頂部相通的BOG輸入管102、與外殼101上部相通且部分進入外殼101內部的LNG輸入管103、與LNG輸入管103位于外殼101內部的末端相連通以使LNG從自身的兩個出口輸出的進液管104、位于外殼101內部且位于進液管104下方可使LNG分布均勻的液體分布器111、位于外殼101內部且位于液體分布器111下方的填充了填料的填料床層105、與外殼101的底部相通的混合液輸出管106、設置在外殼101底部且位于混合液輸出管106入口處的破渦器112。

圖1中，BOG輸入管102的始端與BOG壓縮機的輸出管相連，可接收其壓縮后輸出的BOG；LNG輸入管103的始端與LNG低壓輸送泵的輸出管相連，輸送其輸出的全部的LNG；這些LNG經進液管104的出口到達液體分布器111的上表面，然后沿液體分布器111中的細管流到填料床層105處，在此處，LNG與BOG充分混合，進而冷凝為混合液，該混合液經混合液輸出管106輸出。混合液輸出管106的末端可與LNG泵相連，以將混合液輸出給用戶。破渦器112可防止混合液進入混合液輸出管106的入口時產生漩渦，進而產生氣泡，造成對LNG泵的汽蝕。

LNG低壓輸送泵送入外殼101內的單位量LNG的冷量是確定的，因而其能冷凝BOG的能力也是一定的，如果輸入外殼101內的BOG量過多，將會造成LNG與BOG的量的比例不協調，這樣，外殼101內將存在較多的BOG從而產生較大的氣壓，該氣壓又使外殼101內混合液的液面高度107降低到填料床層105的表面以下，進一步影響LNG與BOG的混合和冷凝速度。同時，這種情況下通過混合液輸出管106輸出的混合液呈飽和狀態，一旦有外界因素的影響(如環境氣溫升高導致混合液輸出管線溫度較高等)將重新釋放出BOG，這可能造成下游設備LNG泵的“汽蝕”。因此，再冷凝器外殼101內的氣壓和液面高度107都需要保持在一定的范圍內，以確?；旌弦狠敵龉?06中的混合液壓力是穩定的，并且LNG處于一定程度的過冷狀態，從而防止下游設備(如圖1中的LNG泵)發生“汽蝕”。

圖1所示的控制系統是對外殼101內的液位(即液面高度107)進行控制。如圖1所示，通過兩條管道分別與外殼101的頂部和底部相通的液位傳感器108可實時檢測外殼101內的混合液的液面高度107，其將該液面高度107送至控制器109后，控制器109判斷此時的液面高度107是否與設定值(該設定值略高于填料床層105的高度)相等，如不相等，則控制加大或減小LNG輸入管103上的調節閥110的開度，以增加或減小LNG輸入外殼101內的流量，從而使外殼101內的液面高度107逐漸地恢復為設定值。