LNG接收站和燃气电厂冷热耦合气化系统的制作方法

lng接收站和燃气电厂冷热耦合气化系统
技术领域
1.本实用新型涉及lng气化装置技术领域，具体涉及一种lng 接收站和燃气电厂冷热耦合气化系统。


背景技术：

2.lng接收站接收来自海外lng资源，lng气化后外供下游用户。而其中作为终端燃气用户如燃气发电、天然气化工等企业通常依托lng接收站天然气资源就近选址建设。lng蕴藏巨大冷能，而燃气电厂、天然气化工等具有大量低品位热量用户，如循环回水或低品位废热热水，这为lng接收站冷能回收和电厂热能利用提供了契机。
3.大型lng接收站多选择海水作为lng气化热源，根据海水水质条件选择开架式气化器(orv)或中间介质式气化器(ifv)，lng 气化时大量冷能没有得到回收利用。同时根据应急调峰需求，配套设置浸没燃烧式气化器(scv)，在下游管网燃气需求大、冬季海水温度低导致orv或ifv气化负荷低时投用，保证下游气化负荷需求，但scv气化器需要燃烧天然气提供热源，运行成本高，并且仅应急调峰或冬季运行，全年运行时间短，设备长期闲置，维护成本高、故障率也高。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就是针对现有技术的问题，提供一种lng接收站和燃气电厂冷热耦合气化系统，解决了现有浸没燃烧式气化器 (scv)利用工况单一和能耗高的技术缺陷，同时实现lng接收站冷能有效利用，有效降低燃气电厂运行能耗。
5.为实现上述目的，本实用新型所设计的lng接收站和燃气电厂冷热耦合气化系统，包括水浴池、布置在水浴池底部的烟气分布器、安装在烟气分布器上的燃烧室、布置在燃烧室顶部的燃烧器、放置在水浴池内的换热管束及一部分伸入到水浴池中且位于换热管束下方的热水喷射分布器z01；所述水浴池的出水口依次通过回水增压泵 p01、水浴液位控制阀lv01与循环回水口相连，循环供水口通过循环供水量控制阀fv01与热水喷射分布器z01相连，液化天然气出液口与换热管束的进液口相连，换热管束的出气口通过气化天然气管路与气化天然气进气口相连，燃烧室通过燃料气流量控制阀fv02与燃料气管道相连。
6.进一步地，所述水浴液位控制阀lv01与水浴液位控制器lic001 相连，水浴液位控制器lic001还与水浴池相连。
7.进一步地，所述燃料气流量控制阀fv02与燃料气流量控制器 fic002相连，燃料气流量控制器fic002还与燃料气管道相连。
8.进一步地，所述循环供水量控制阀fv01与循环供水流量控制器 fic001相连，循环供水流量控制器fic001还与循环供水管路相连。
9.进一步地，所述气化天然气管路上连接有气化天然气温度控制器tic001；且燃料气流量控制器fic002与气化天然气温度控制器 tic001相连，气化天然气温度控制器tic001与循环供水流量控制器fic001相连。
10.进一步地，还包括至少一台布置在水浴池内的热水搅拌器m01，所述热水搅拌器m01安装在离水浴池水面1/3～1/2深处。
11.进一步地，还包括安装在水浴池顶部且与水浴池相连通的烟囱。
12.进一步地，所述热水喷射分布器z01包括若干根分布支管，分布支管上的喷射孔孔径为5～25mm。
13.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
14.(1)浸没燃烧气化器和热水气化器组合装置，相比分别独立配置两种类型气化器，节省投资成本、节约占地，简化运行操作。
15.(2)热水气化系统通过增设热水喷射分布器、搅拌器等辅助措施，有效防止换热管束壁面结冰，降低传热速率。适用于热水温度高于35℃以上场合，简化了热水气化器结构，降低投资成本。
16.(3)有效实现lng接收站和燃气电厂冷热有效耦合利用，回收了lng冷能，相比独立设置燃气电厂冷却系统，降低了电厂冷却系统运行能耗，节省运行成本。
附图说明
17.图1为本实用新型lng接收站和燃气电厂冷热耦合气化系统布置示意图。
18.其中：水浴池1、烟气分布器2、燃烧室3、燃烧器4、换热管束 5、烟囱6；
19.热水搅拌器m01、热水喷射分布器z01、回水增压泵p01、水浴液位控制阀lv01、循环供水量控制阀fv01、燃料气流量控制阀 fv02、水浴液位控制器lic001、循环供水流量控制器fic001、燃料气流量控制器fic002、气化天然气温度控制器tic001。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
21.如图1所示lng接收站和燃气电厂冷热耦合气化系统，包括水浴池1、布置在水浴池1底部的烟气分布器2、安装在烟气分布器2 上的燃烧室3、布置在燃烧室3顶部的燃烧器4、至少一台布置在水浴池内的热水搅拌器m01、放置在水浴池1内的换热管束5及一部分伸入到水浴池1中且位于换热管束5下方的热水喷射分布器z01，以及安装在水浴池1顶部且与水浴池1相连通的烟囱6。水浴池1的出水口依次通过回水增压泵p01、水浴液位控制阀lv01与循环回水口相连，循环供水口通过循环供水量控制阀fv01与热水喷射分布器 z01相连，液化天然气出液口与换热管束5的进液口相连，换热管束 5的出气口通过气化天然气管路与气化天然气进气口相连，燃烧室3 通过燃料气流量控制阀fv02与燃料气管道相连。同时，水浴液位控制阀lv01与水浴液位控制器lic001相连，水浴液位控制器lic001 还与水浴池1相连；燃料气流量控制阀fv02与燃料气流量控制器 fic002相连，燃料气流量控制器fic002还与燃料气管道相连；循环供水量控制阀fv01与循环供水流量控制器fic001相连，循环供水流量控制器fic001还与循环供水管路相连；气化天然气管路上连接有气化天然气温度控制器tic001；且燃料气流量控制器fic002与气化天然气温度控制器tic001相连，气化天然气温度控制器tic001 与循环供水流量控制器fic001相连。本实施例中，热水喷射分布器 z01为组合结构，设置有分布支管，支管上设有喷射孔，喷射孔孔径为5～25mm，热水搅拌器m01安装在离水浴池1水面1/3～1/2深处进行搅拌强化传热，避免在高热水负荷气化模式下，热
水在lng换热管束表面结冰，保证高效换热。
22.lng接收站和燃气电厂冷热耦合气化系统包括浸没燃烧供热运行模式、热水供热运行模式、浸没燃烧和热水供热联合运行模式。
23.运行模式一：浸没燃烧供热模式
24.在lng接收站黑启时，按照传统浸没燃烧式气化器模式运行。燃料气和空气在燃烧室燃烧后，高温烟气和水浴接触换热，热水传热至lng气化换热管束将lng气化后外输至下游。
25.运行模式二：热水供热运行模式
26.在下游循环供水稳定后，将循环热水引入至水浴池，经热水喷射分布器z01实现循环供水在水浴池内均匀混合，作为换热管束内 lng气化的热源，同时为强化换热效果，避免换热管束外壁面结冰影响传热速率，选择启动热水搅拌器m01，使水浴池内热水处于湍流状态。循环热水经换热回收冷量降温后，通过回水增压泵p01增压后返回下游。配套设置循环供水流量控制，通过循环供水流量控制器fic001串级控制循环供水流量，满足lng气化热量需求。同时通过水浴液位控制器lic001控制回水增压泵外送循环回水流量，维持水浴池液位稳定。
27.运行模式三：浸没燃烧供热和热水循环供热联合运行模式
28.在下游提供循环热水流量不足，导致热负荷无法满足lng气化外输热量需求时，启动调整浸没燃烧补充不足热负荷，共同满足气化外输天然气热负荷需求。根据循环供水流量控制器fic001调整燃气供给燃料气流量控制器fic002，共同稳定气化天然气出口温度。根据热负荷比例，优化决定是否需启动热水搅拌器m01。
29.本实用新型基于浸没燃烧式气化器(scv)进行改进集成两用型lng气化器系统，兼具浸没燃烧供热和循环热水供热两种气化运行模式。在黑启期间，选择浸没燃烧式气化器功能提供天然气供下游用户；循环回水或低品位废热热水作为热源，进入循环热水气化模式，或在下游循环回水或热水不足时，选择联合运行模式。
30.循环热水经过热水喷射分布器供给循环热水，启动回水增压泵，建立热水循环后，关停浸没燃烧系统，运行转入循环热水气化模式。如下游终端用户降负荷生产，提供热水负荷不足导致无法满足lng 接收站气化热负荷需求，可考虑双热源方式(即浸没燃烧和循环热水)，联合投用满足该两用型lng气化器热量需求。
31.本实用新型进行lng接收站和燃气电厂冷热耦合，兼具浸没燃烧式气化器(scv)和热水循环气化器功能两种功能，并可根据热源状况，能联合运行，有效解决了scv气化器运行成本高问题，并且节省下游热源提供方循环热水冷却运行成本，提供一种集天然气化工、燃气电厂低位热源和lng接收站lng气化冷量一体利用lng 气化器系统，有效回收lng冷能，降低燃气电厂冷却系统运行电耗，节省运行成本。