[發明專利]一種用于LNG接收站的BOG再冷凝與LNG冷能發電集成系統

在審

• 申請號: 201811425802.1
• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN109404079A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 鮑軍江;袁童;宋春曉;賀高紅
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F01K25/10
• 分類號: F01K25/10;F17C7/04;F17C13/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

本發明屬于液化天然氣LNG能源利用技術領域，一種用于LNG接收站的BOG再冷凝與LNG冷能發電集成系統。采用BOG再冷凝系統回收LNG儲罐中產生的BOG，采用朗肯循環發電系統用于回收LNG汽化過程釋放的冷能，利用LNG冷能產生的電能用于供應BOG再冷凝回收過程中所需要的能耗，剩余電能用于LNG接收站的照明工作。本發明實現對BOG的回收和對LNG冷能的有效利用，大幅度降低了LNG接收站的能耗，達到節能減排，保護環境的目的。同時該系統的靈活性高，適用于不同工況下對BOG和LNG冷能的回收利用，根據工況對BOG回收系統和LNG冷能利用系統進行組合，廣泛應用于LNG接收站對BOG和LNG冷能的回收利用。

技術領域

本發明涉及一種用于LNG接收站的BOG再冷凝與LNG冷能發電集成系統，屬于液化天然氣LNG能源利用技術領域。

背景技術

隨著世界經濟的發展，石油危機的沖擊和煤、石油所帶來的環境污染問題日益嚴重，世界能源格局正在向更低碳的能源結構轉型。天然氣作為高效、優質、清潔的能源，其開發與應用越來越受到重視，在能源供應中的比例將迅速增加。

為了便于儲存和運輸通常要將天然氣液化-162℃，大氣壓的狀態，稱之為液化天然氣，液化后的體積約為原體積的1/600。液化天然氣主要通過海上運輸至世界各地的LNG接收站。LNG接收站是LNG產業鏈中的重要環節，它即是海運液化天然氣的接收終端,同時也是陸上天然氣供應的重要氣源之一。

但是目前LNG接收站存在兩大問題：

1.液化天然氣的溫度很低，在LNG接收站中儲罐和管道等設備達不到絕對的絕熱，不可避免的產生閃蒸氣BOG。如果儲罐中的BOG不及時處理會導致儲罐溫度升高繼而導致壓力升高，過高的壓力會破壞儲罐的結構，對其維護系統造成危險。在工業生產中為了保證正常的運行安全，對BOG常用的處理辦法是進行放空或火炬點燃，這種方式不僅會對能源造成極大的浪費，還會對環境造成嚴重的污染。

2.液化天然氣在送到用戶之前，還需要將其汽化，在汽化過程中LNG會釋放大量的冷能，其值約為830-860KJ/Kg。LNG冷能是一種優質的清潔能源，若LNG具有的冷能以100％的效率轉化為電能,那么1tLNG的冷能相當于240kW·h的電能。但在傳統的LNG汽化工藝中，LNG攜帶的冷量被海水或空氣帶走，造成了能源的極度浪費，同時使得附近海域或站區環境受到嚴重的冷污染。

因此采用有效的手段回收利用BOG和LNG冷能，將對能源的充分利用和緩解環境污染的緊張局面具有重要意義。

發明內容

為了解決上述LNG接收站存在的BOG和LNG冷能浪費的問題，本發明提出一種用于LNG接收站的BOG再冷凝與LNG冷能發電集成系統。該系統采用BOG再冷凝系統回收LNG儲罐中產生的BOG，采用朗肯循環發電系統用于回收LNG汽化過程釋放的冷能，利用LNG冷能產生的電能用于供應BOG再冷凝回收過程中所需要的能耗，實現了對BOG的回收和對LNG冷能的利用，同時大幅度降低了LNG接收站的能耗，達到節能減排，保護環境的目的。

本發明的技術方案：

一種用于LNG接收站的BOG再冷凝與LNG冷能發電集成系統，包括LNG儲罐1、LNG低壓泵2、分流器3、第一換熱器4、壓縮機5、第二換熱器6、混合器7、再冷凝器8、LNG高壓泵9、冷凝器10、工質泵11、第一海水泵12、蒸發器13、膨脹機14、發電機15、第二海水泵16和LNG汽化器17；

LNG儲罐1中的BOG進入第一換熱器4，與分流器3分出的一股LNG支路進行換熱降溫；降溫后的BOG進入壓縮機5壓縮，再進入第二換熱器6與LNG高壓泵9出口的LNG進行換熱，最后進入再冷凝器8與混合器7出來的LNG換熱后全部冷凝；