天然气供气站的制作方法

1.本实用新型涉及天然气技术领域，特别涉及一种天然气供气站。


背景技术：

2.随着地方中小型lng储备站的逐渐兴起，lng(液化天然气)已成为城市燃料供气的主要方式。为保证安全存储，通常lng的温度会远远小于环境温度，因此天然气供气站在供气过程中，由于温差的存在，会出现不同程度的蒸发现象，从而产生bog(蒸发气体)。bog的产生会对供气站的安全运行造成重要影响，不仅会造成能源的浪费，也会增加供气站的成本投入。
3.目前，中小型lng储备站大部分采用多级压缩机将bog逐渐压缩至适合压力后输送至用户，以实现对bog的回收。其中，压缩机通常采用常温压缩机，入口处的工艺气体采用空温和水浴加热，出口处的工艺气体采用强制风冷或水冷。但是，上述回收方式的成本相对较高，增加了lng供气站的成本。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种天然气供气站，以充分利用供气站中的冷能从而降低能耗。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种天然气供气站，包括储罐、汽化器、bog复热器、多级压缩机；
6.所述储罐用于储存液化天然气；
7.所述汽化器与所述储罐连接，用于汽化所述液化天然气，以形成气态天然气；
8.所述bog复热器与所述储罐连接，用于加热所述储罐内的蒸发气体，以使所述蒸发气的温度升至常温；
9.所述多级压缩机包括沿上游至下游依次设置的至少两级压缩机构；各级所述压缩机构均具有能进行热交换的冷源通道和第一介质通道，且各级所述压缩机构的第一介质通道相互连通，位于上游第一级的所述压缩机的第一介质通道的进口与所述bog复热器连接，以接收所述蒸发气，位于下游末级的所述压缩机构的第一介质通道的出口与外界连通；各级所述压缩机构的所述冷源通道的进口均与所述汽化器的出口连接，出口与外界连通，使所述气态天然气与所述蒸发气体进行热量交换，从而冷却所述压缩机加压后的蒸发气体。
10.在其中一实施方式中，所述bog复热器与所述多级压缩机之间还设有 bog换热器；
11.所述bog换热器具有能进行热交换的热源通道和第二介质通道；所述热源通道与所述压缩机构的冷源通道的出口连通；所述第二介质通道的进口与所述bog复热器连通，出口与位于上游的所述压缩机构的所述第一介质通道的进口连通，以向所述第一介质通道内输送所述蒸发气。
12.在其中一实施方式中，所述冷源通道的出口处还设有一旁通管道，所述旁通管道与所述bog换热器的所述热源通道并联设置，所述旁通管道的出口与外界连通。
13.在其中一实施方式中，所述旁通管道上设有开度可调的第一调节阀，以调节进入所述旁通管道内的所述气态天然气的流量。
14.在其中一实施方式中，所述旁通管道的材质为碳钢或低温钢。
15.在其中一实施方式中，各所述压缩机构与所述汽化器之间均设有开度可调的第二调节阀，以调节进入对应所述冷源通道内的气态天然气。
16.在其中一实施方式中，所述汽化器的下游还设有ng复热器，以加热所述气态天然气。
17.在其中一实施方式中，所述ng复热器为水浴式复热器。
18.在其中一实施方式中，连接所述汽化器和各级所述压缩机构的管路以及连接所述压缩机构和所述bog换热器的管路的材质为低温钢或碳钢。
19.在其中一实施方式中，各级所述压缩机构与所述汽化器之间均设有控制阀。
20.由上述技术方案可知，本实用新型的优点和积极效果在于：
21.本实用新型的本实用新型的天然气供气站采用lng汽化后的ng为冷源，与加压后温度较高的bog进行热量交换，以降低加压后的bog温度，并最终实现bog的回收，充分利用了整个天然气供气站的能量，降低了压缩机的运行能耗，从而降低了整个天然气供气站的能耗，节约了成本。且由于ng为气体，即使泄漏也对压缩机基本无性能影响。
22.该天然气供气站适用于长期有lng气化外输，bog多级压缩的工况。
附图说明
23.图1是本实用新型天然气供气站其中一实施例的结构示意图。
24.附图标记说明如下：
25.1、天然气供气站；11、汽化器；12、ng复热器；13、bog复热器； 14、bog换热器；15、一级压缩机构；16、末级压缩机构；17、旁通管道； 171、第一调节阀。
具体实施方式
26.体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。
27.为了进一步说明本实用新型的原理和结构，现结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。
28.本实用新型提供一种天然气供气站，以提供天然气。该天然气供气站充分利用ng(气态天然气)的冷量以降低bog的温度，降低bog的回收成本，进而降低整个天然气供气站的成本。
29.参阅图1，该天然气供气站1包括储罐(图中未示出)、汽化器11、ng复热器12、bog复热器13以及多级压缩机。
30.储罐用于储存液化天然气。储罐具有进口、出液口和出气口。进口用于充装液化天然气，出口用于向外输出液化天然气。其中，外界环境的热量侵入储罐内部，会促使储罐内的液化天然气的温度升高，进而形成bog。
31.汽化器11的进口与储罐的出液口相连通，以接收液化天然气，并汽化液化天然气，
以形成ng(气态天然气)，并向外输送，进而满足城市用气的需求。
32.具体地，汽化器11为空温式汽化器11。
33.ng复热器12设置于汽化器11的下游，并与汽化器11的出口相连，以对ng(气态天然气)进行再次加热，进而使ng满足向外输送的温度要求。 ng复热器12的出口与外界连通，以输送ng。
34.具体地，ng复热器12采用水浴式复热器。
35.bog复热器13与储罐的出气口相连接，以接收储罐内的bog，并对 bog进行升温，将bog的温度加热至室温。
36.多级压缩机设置于bog复热器13的下游，用于压缩bog，提升bog 的压力，使bog的压力提升至满足外输条件，即可向外输出。
37.具体地，本实施例中，多级压缩机包括由上游至下游依次设置的一级压缩机构15、中间压缩机构和末级压缩机构16。即bog经一级压缩机构15 加压后，继续进入中间压缩机构进行再次加压，再进入末级压缩机构16进行再次加压，直至满足外输条件。bog经加压后温度上升后需冷却。
38.其他实施例中，多级压缩机中的中间压缩机构的数量可以为两个、三个或其他数量，也可以只包括一级压缩机构15和末级压缩机构16，具体可以依据实际而设置。
39.具体地，一级压缩机构15、中间压缩机构以及末级压缩机构16均具有能进行热交换的冷源通道和第一介质通道，即冷源通道内的冷源与第一介质通道内的介质进行热量交换，而使冷源通道内的冷源冷却第一介质通道内的介质。
40.一级压缩机构15的第一介质通道的进口与bog复热器13的出口连通，以接收bog。
41.中间压缩机构的第一介质通道的进口与一级压缩机构15的第一介质通道的出口相连，以接收经一级压缩机构15加压后的bog。
42.末级压缩机构16的第一介质通道的进口与中间压缩机构的第一介质通道的出口相连，以接收经中间压缩机构加压后的bog。
43.各压缩机构的冷源通道的进口均与汽化器11的出口连接，以接收ng。即各压缩机构的冷源通道并联布置于汽化器11的下游。
44.具体地，各压缩机构与汽化器11之间均设有控制阀，以控制压缩机构与汽化器11之间的连接或断开。
45.进一步地，各控制阀与对应的压缩机构之间还设有开度可调的第二调节阀，以调节进入各冷源通道内的ng。
46.因为lng经空温气化后ng的温度通常比环境温度低10℃左右，加压后的bog的温度较高，进而ng能够作为冷源。ng在冷源通道内，经加压后的bog位于第一介质通道内，ng冷却增压后温度较高的bog，从而保证进入下一级压缩机构15的bog的温度为常温。
47.进一步地，bog复热器13与一级压缩机构15之间还设有bog换热器 14，以对bog复热器13输出的bog进行再次加热，保证进入一级压缩机构15的bog为常温。在环境温度较高时，bog复热器13所输出的bog 的温度满足进入一级压缩机构15的要求，可以不需要bog换热器14进行再次加热。在环境温度较寒冷时，bog复热器13所输出的bog仍达不到所需温度，需采用bog换热器14进行再次加热。
48.bog换热器14具有能进行热交换的热源通道和第二介质通道，即热源通道内的热
源与第二介质通道内的介质进行热量交换，而使热源通道内的热源加热第二介质通道内的介质。
49.热源通道的进口与压缩机构的冷源通道的出口相连通，以接收冷源通道内的ng，此时的ng与加压后温度较高的bog进行热量交换而温度较高，因此能够作为热源。
50.热源通道的出口与外界相通，而向外界输出ng。
51.第二介质通道的进口与bog复热器13的出口连通，第二介质通道的出口与一级压缩机15连通。
52.在第二介质通道内的bog的温度低于常温时，热源通道内的ng提供热量，与第二介质通道内的bog进行热量交换，使进入一级压缩机构15的 bog为常温。在第二介质通道内的bog无需加热可直接进入一级压缩机15 时，ng可以直接向外输出。
53.冷源通道的出口处还设有一旁通管道17。旁通管道17的进口与冷源通道的出口连接，出口与外界连通，而使冷源通道的ng能够直接向外输送。且该旁通管道17与热源通道并联设置。
54.即，在bog复热器13所输出的bog无需进行再次加热时，冷源通道内的ng可通过旁通管道17直接向外输送。在bog复热器13所输出的bog 需要进行再次加热时，冷源通道内的ng进入热源通道内，进行热量交换，进而输出符合为温度要求的bog。
55.进一步地，旁通管道17上设有开度可调的第一调节阀171，以调节进入旁通管道17内的ng的流量。
56.旁通管道17的材质为碳钢或低温钢。
57.本实施例中，还设有一与bog复热器13并联设置的分支管路，该分支管路位于bog换热器14的上游。
58.分支管路上设有一阀门，以控制分支管路的通断。
59.该天然气供气站1在未产生bog时的供气过程如下：关闭汽化器11与各压缩机构之间的控制阀，汽化器11汽化后的ng不会进入压缩机构内，全部进入ng复热器12接受再次加热后，向外输出。
60.该天然气供气站1在产生bog后对bog的回收过程如下：开启汽化器 11与各压缩机构之间的控制阀，汽化器11汽化后的ng一部分进入压缩机构内，部分进入ng复热器12接受再次加热后，向外输出。
61.此时，bog复热器13接收bog并对其进行加热，再输送至bog换热器14，通过热源通道内的ng对bog进行加热，使之到达常温，接着再送至一级压缩机构15、中间压缩机构和末级压缩机构16，通过冷源通道内的 ng对加压后温度较高的bog进行降温，使得进入各压缩机的bog为常温。末级压缩机构16所输出的bog直接向外输出，进而实现bog的回收。
62.因采用空温气化的lng作为冷源以冷却bog，进行回收bog，因ng 温度通常比环境温度低10℃，所以连接汽化器11和压缩机的管路以及连接压缩机和bog换热器14的管路的材质均为低温钢或碳钢。且管路也无需进行保冷。
63.本实施例中的天然气供气站1采用lng汽化后的ng为冷源，以降低加压后的bog温度，并且吸收热量后的ng能够用于对需要加热的bog进行加热，充分利用了整个天然气供气站1的能量，例如热量和冷量，降低了压缩机的运行能耗，降低了bog复热器13的能耗，从而降低了整个天然气供气站1的能耗，节约了成本。且由于ng为气体，即使泄漏也对压缩机基
本无性能影响。
64.该天然气供气站1适用于长期有lng气化外输，bog多级压缩的工况。
65.由上述技术方案可知，本实用新型的优点和积极效果在于：
66.本实用新型的本实用新型的天然气供气站采用lng汽化后的ng为冷源，与加压后温度较高的bog进行热量交换，以降低加压后的bog温度，并最终实现bog的回收，充分利用了整个天然气供气站的能量，降低了压缩机的运行能耗，从而降低了整个天然气供气站的能耗，节约了成本。且由于ng为气体，即使泄漏也对压缩机基本无性能影响。
67.该天然气供气站适用于长期有lng气化外输，bog多级压缩的工况。
68.虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。