再冷凝系统的制作方法

本公开涉及天然气存储技术领域，特别涉及一种再冷凝系统。

背景技术：

天然气是一种优质、高效、清洁的低碳能源，可与核能及可再生能源等其他低排放能源形成良性互补，是能源供应清洁化的最现实选择。当前，由于对环保注重、对能源需求量的日渐增长、以及能源资源的多样化，lng(liquefiednaturalgas，液化天然气)在我国能源消费占比逐年稳步攀升，使用范围不断扩大，市场潜力巨大，lng接收站的建造将迎来黄金发展期。

在lng接收站实际生产运行过程中，由于环境热量的漏入、装船或卸船过程中的体积置换、低压输送泵做功等因素，在lng储罐和bog(boiloffgas，蒸发气)管线的气相空间会产生一定量的bog，这些bog的主要成分为甲烷，为可燃的爆炸性气体，直接排放不仅会污染空气，形成温室效应，还可能造成爆炸、火灾等事故。

通常情况下，lng接收站处理bog的方式为再冷凝工艺，即用bog压缩机将bog压缩到较低的压力(通常为0.5mpag～1.0mpag)后，将其与lng低压泵送出的lng在再冷凝器的填料层中混合，利用lng的冷量将bog冷凝为液态，再由高压泵增压后输送至气化器。但是难以准确把控输送到再冷凝器中的bog和lng的流量，导致再冷凝的效果较差。

技术实现要素：

本公开实施例提供了一种再冷凝系统，能够方便控制进入再冷凝器中的bog和lng的流量，提高再冷凝的效果。所述技术方案如下：

本公开实施例提供了一种再冷凝系统，包括：

两端分别用于连接低压泵和高压泵的总输出管，所述总输出管上设置有用于检测其内部的液化天然气的压力的第一压力传感器；

再冷凝器，所述再冷凝器的底端与所述总输出管连通；

蒸发气输入管，与所述再冷凝器的顶端连通，所述蒸发气输入管上设置有用于检测其内部的蒸发气的温度的第一温度传感器、用于确定其内部的蒸发气的标准体积流量的标准体积流量检测装置；

天然气输入管，与所述再冷凝器的顶端连通；

液化天然气输入管，所述液化天然气输入管的一端与所述总输出管连通，所述液化天然气输入管的另一端连接有喷淋头，所述喷淋头位于所述再冷凝器内，所述液化天然气输入管上设置有用于检测其内部的液化天然气的温度的第二温度传感器、用于检测其内部的液化天然气的流量的第一流量传感器、用于调节其内部的液化天然气的流量的流量调节阀；

用于测量液化天然气储罐中的液化天然气密度的密度检测装置；

用于调节所述流量调节阀的开度的控制器，所述控制器与所述第一压力传感器、所述第一温度传感器、所述标准体积流量检测装置、所述第二温度传感器、所述流量调节阀和所述密度检测装置相连。

可选地，所述标准体积流量检测装置包括第二压力传感器、第二流量传感器、第三温度传感器和标准体积流量计算器，所述第二压力传感器、所述第二流量传感器、所述第三温度传感器均设置在所述蒸发气输入管上，且均与所述标准体积流量计算器相连，所述标准体积流量计算器与所述控制器相连。

可选地，所述液化天然气输入管上还设置有第一控制阀，沿所述液化天然气输入管内的液化天然气的流向，所述第二温度传感器、所述第一流量传感器和所述流量调节阀均位于所述第一控制阀与所述喷淋头之间。

可选地，所述天然气输入管上设置有液位调节阀。

可选地，还包括液位计，所述液位计位于所述再冷凝器的外壁上。

可选地，还包括用于手动输入液化天然气储罐中的液化天然气密度的输入装置，所述输入装置与所述控制器相连。

可选地，所述总输出管上设置有第四温度传感器。

可选地，所述总输出管上设置有第二控制阀，沿所述总输出管内的液化天然气的流动方向，所述第二控制阀位于所述总输出管靠近低压泵的一端，且再冷凝器与所述总输出管的连接处位于所述第二控制阀和所述第一压力传感器之间。

可选地，还包括排气管，所述排气管的一端与所述再冷凝器的顶端连通。

可选地，所述排气管上设置有排气阀。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

通过在蒸发气输入管上设置第一温度传感器检测bog的温度，设置标准体积流量检测装置检测bog的标准体积流量，在液化天然气输入管上设置第二温度传感器检测lng的温度，设置第一流量传感器检测lng的流量，设置流量调节阀调节lng的流量，并且还设置了密度检测装置测量液化天然气储罐中的lng的密度以反映lng的组份。从而方便控制器基于bog的温度和标准体积流量、lng的温度和流量，通过流量调节阀调节注入到再冷凝器中的lng的流量，使lng输入到再冷凝器中的冷能能够与bog带入再冷凝器中的热量匹配，提高再冷凝的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种再冷凝系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。

图1是本公开实施例提供的一种再冷凝系统的结构示意图。如图1所示，该再冷凝系统包括：总输出管10、再冷凝器20、蒸发气输入管30、天然气输入管40、液化天然气输入管50、密度检测装置60和控制器70。

总输出管10的两端分别用于连接低压泵和高压泵，总输出管10上设置有用于检测其内部的液化天然气的压力的第一压力传感器11。

再冷凝器20的底端与总输出管10连通。

蒸发气输入管30与再冷凝器20的顶端连通，蒸发气输入管30上设置有用于检测其内部的蒸发气的温度的第一温度传感器31、用于确定其内部的蒸发气的标准体积流量的标准体积流量检测装置32。

天然气输入管40与再冷凝器20的顶端连通。

液化天然气输入管50的一端与总输出管10连通，液化天然气输入管50的另一端连接有喷淋头51，喷淋头51位于再冷凝器20内，液化天然气输入管50上设置有用于检测其内部的液化天然气的温度的第二温度传感器52、用于检测其内部的液化天然气的流量的第一流量传感器53、用于调节其内部的液化天然气的流量的流量调节阀54。

密度检测装置60用于测量液化天然气储罐中的液化天然气密度。

控制器70用于调节流量调节阀54的开度，控制器70与第一压力传感器11、第一温度传感器31、标准体积流量检测装置32、第二温度传感器52、流量调节阀54和密度检测装置60相连。

通过在蒸发气输入管上设置第一温度传感器检测bog的温度，设置标准体积流量检测装置检测bog的标准体积流量，在液化天然气输入管上设置第二温度传感器检测lng的温度，设置第一流量传感器检测lng的流量，设置流量调节阀调节lng的流量，并且还设置了密度检测装置测量液化天然气储罐中的lng的密度以反映lng的组份。从而方便控制器基于bog的温度和标准体积流量、lng的温度和流量，通过流量调节阀调节注入到再冷凝器中的lng的流量，使lng输入到再冷凝器中的冷能能够与bog带入再冷凝器中的热量匹配，提高再冷凝的效果。

示例性地，控制器70可以是可编程逻辑控制器(programmablelogiccontroller，plc)。

如图1所示，第一流量传感器53可以与流量调节阀54的阀门控制器541相连，阀门控制器541与控制器70相连。

可选地，该再冷凝系统还可以包括用于手动输入液化天然气储罐中的液化天然气密度的输入装置，输入装置与控制器70相连。在对bog进行再冷凝时，通过密度检测装置60能测量出液化天然气储罐中的lng的密度，并将数据提供给控制器70，在设置输入装置后，也可以直接由操作人员手动输入数据，直接采用输入的数据作为lng的密度。

示例性地，输入装置可以是键盘。

如图1所示，标准体积流量检测装置32包括第二压力传感器321、第二流量传感器322、第三温度传感器323和标准体积流量计算器324，第二压力传感器321、第二流量传感器322、第三温度传感器323均设置在蒸发气输入管30上，且均与标准体积流量计算器324相连，标准体积流量计算器324与控制器70相连。

第二压力传感器321用于检测蒸发气输入管30中的bog的压力，第二流量传感器322用于检测蒸发气输入管30中的bog的流量，第三温度传感器323用于检测蒸发气输入管30中的bog的温度。第二压力传感器321、第二流量传感器322和第三温度传感器323将检测到的相应的数据提供给标准体积流量计算器324，由标准体积流量计算器324根据蒸发气输入管30中的bog的压力、流量和温度计算出bog的标准体积流量。

如图1所示，液化天然气输入管50上还设置有第一控制阀55，沿液化天然气输入管50内的液化天然气的流向，第二温度传感器52、第一流量传感器53和流量调节阀54均位于第一控制阀55与喷淋头51之间。

第一控制阀55关闭时，液化天然气输入管50被关断，lng无法进入再冷凝器20，在需要进行再冷凝时，第一控制阀55保持常开的状态。流量调节阀54的开度变化可以调节液化天然气输入管50中lng的流量，在第一控制阀55开启后，通过改变流量调节阀54的开度就可以对注入再冷凝器20的lng的流量进行调节。

如图1所示，总输出管10上设置有第二控制阀13。沿总输出管10内的液化天然气的流动方向，第二控制阀13位于总输出管10靠近低压泵的一端，且再冷凝器20与总输出管10的连接处位于第二控制阀13和第一压力传感器11之间。

lng由低压泵101输入到总输出管10的一端，在经过总输出管10后，从总输出管10的另一端进入高压泵102。总输出管10上的第二控制阀13能够控制总输出管10的通断。在对bog进行再冷凝的过程中，第二控制阀13始终保持开启的状态。

如图1所示，总输出管10上还设置有第四温度传感器12。第四温度传感器12设置在总输出管10靠近高压泵102的一端。

lng在进入总输出管10后，一部分沿着总输出管10继续输送，另一部分进入液化天然气输入管50，进入到再冷凝器20中使bog液化，然后再从再冷凝器20的底部汇入到总输出管10中继续输送。从再冷凝器20中汇入的lng会引起总输出管10中的lng温度升高，通过第四温度传感器12能够对混合后的lng的温度进行检测，方便对再冷凝系统进行调整，使进入高压泵102的lng的温度能够在工艺所要求的范围内。

如图1所示，总输出管10上还设置有两个总流量调节阀14，总流量控制器93与两个总流量调节阀14、第一压力传感器11相连，以调节两个总流量调节阀14的开度，对总输出管10内的压力进行调节。其中一个总流量调节阀14还可以串联有总流量传感器15。

再冷凝器20的底部可以通过开关阀22与总输出管10连通。

该再冷凝系统还包括饱和压计算器91和压差计算器92，饱和压计算器91与第四温度传感器12相连，以根据第四温度传感器12检测到的lng的温度得到该温度下的饱和蒸气压。压差计算器92与总流量控制器93、饱和压计算器91相连，以计算饱和蒸气压与总输出管10内的压力的差值。压差计算器92可以与bog压缩机的控制器94相连，以方便bog压缩机的控制器94调节bog压缩机的工作状态。该bog压缩机为将bog送入蒸发气输入管30的bog压缩机。

如图1所示，天然气输入管40上设置有第三控制阀41，第三控制阀41的通断可以控制天然气输入管40的通断。

天然气输入管40上还设置有液位调节阀42。液位调节阀42用于调节天然气输入管40内的ng(naturalgas，天然气)的流量，维持再冷凝器20内的液位高度。

沿天然气输入管40中的ng的流动方向，液位调节阀42可以位于第三控制阀41和再冷凝器20之间。

如图1所示，该再冷凝系统还包括液位计21，液位计21位于再冷凝器20的外壁上。

通过液位计21检测再冷凝器20内的液位高度，以避免再冷凝器20内的液位过高或过低，确保再冷凝系统的正常工作。

液位调节阀42的控制器421可以与液位计21相连，以根据再冷凝器20中的液位高度对液位调节阀42的开度进行控制，调节ng的流量。

如图1所示，该再冷凝系统还包括排气管80，排气管80的一端与再冷凝器20的顶端连通。

排气管80可以排出再冷凝器20中未液化的天然气。排气管80的另一端可以送去bog总管，然后返回到蒸发气输入管30，再次通过蒸发气输入管30进入再冷凝器20，或者排气管80的另一端也可以连接至火炬，对排出的天然气进行燃烧。

如图1所示，排气管80上可以设置有排气阀81，以控制排气管80中排出的天然气的流量。

以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。