CN109027669B - 一种基于浸没燃烧式气化器的lng快速供气系统及供气方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于浸没燃烧式气化器的LNG快速供气系统，其包括浸没燃烧气化器、燃烧器及防爆盒组件、调压计量装置、气化器、燃烧器调压组及数据采集控制系统，浸没燃烧气化器包括外壳、气化盘管、增压盘管、水箱、燃烧室及烟道，浸没燃烧气化器内气化盘管通过LNG输送管道连接LNG进口及LNG出口，浸没燃烧气化器内增压盘管一端连接增压气相口，另一端连接增压液相口，增压液相口与浸没燃烧气化器下部燃烧室之间通过气化管道依次连接气化器、燃烧器调压组、燃烧器及防爆箱组件；浸没燃烧器的LNG出口连接调压计量装置。本发明通过将LNG槽车浸没燃烧气化器进行有机结合实现对LNG的加热气化及计量输出，从而便于控制，提高供气效率。

Description

一种基于浸没燃烧式气化器的LNG快速供气系统及供气方法
技术领域
本发明涉及燃气输送装置领域，具体为一种基于浸没燃烧式气化器的LNG快速供气系统及供气方法。
背景技术
我国的天然气输送主要采取长输管线为主的输送方式，个别有条件的地区采用LNG(液化天然气(liquefied natural gas))气化综合利用站进行天然气的输送。对于偏远地区采用长输管线进行天然气输送，对于管网的铺设难度较大，而采用LNG气化综合利用站需要的占地面积和安全距离以及投资较大都不适合我国较分散的人口分布。而点供设备能够实现一村一设备，并很好的解决了长输管线铺设和LNG气化综合利用站的占地面积较大问题，对于气温较低的东北地区、电网不完善的地区采用LNG点供设备在冬季用气时会造成设备周边结冰严重，且用电负荷较大。然而LNG速供装置是基于浸没燃烧式LNG气化器为核心的气化装置，浸没燃烧式LNG气化器热效率高，结构紧凑，用电负荷小，是偏远地区冬季供应天然气最合适的装置。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于浸没燃烧式气化器的LNG快速供气系统及供气方法，优化了整体结构，具有占地面积小、安全可靠、用电负荷小、供气速度快等特点。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种基于浸没燃烧式气化器的LNG快速供气系统，其特征在于：包括一浸没燃烧气化器、燃烧器及防爆盒组件、调压计量装置、气化器、燃烧器调压组及数据采集控制系统，浸没燃烧气化器包括外壳、气化盘管、增压盘管、水箱、燃烧室及烟道，外壳内所设的燃烧室及烟道与外壳之间为水箱，浸没燃烧气化器内的气化盘管通过LNG输送管道连接LNG进口及LNG出口，浸没燃烧气化器内增压盘管一端通过气相增压管道连接增压气相口，另一端通过液相增压管道连接增压液相口，增压液相口与浸没燃烧气化器下部燃烧室之间通过气化管道依次连接气化器、燃烧器调压组、燃烧器及防爆箱组件；浸没燃烧器的LNG出口连接调压计量装置，浸没燃烧气化器上安装与烟道连通的烟囱，所述LNG输送管道、增压气相管道、增压液相管道、气化管道上均安装控制阀并与数据采集控制系统连接。
而且，所述LNG进口的LNG输送管道上设置LNG进口阀；所述增压液相口与气化器之间的输送管路上设置气化阀门；增压液相口与增压盘管之间的液相增压管道上设置增压液相口主阀门；增压气相口与与增压盘管之间的气相增压管道之间设置增压气相口阀门；所述LNG进口阀、气化阀门、增压液相口主阀门、增压气相口阀门与所述数据采集控制系统连接。
而且，所述调压计量装置出口与燃烧器调压组之间通过燃气管道连接，燃气管道上设置燃气阀门，所述燃气阀门与所述数据采集控制系统连接。
一种权利要求1-3任意一项基于浸没燃烧式气化器的LNG快速供气系统的供气方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)LNG槽车与快速供气系统连接：LNG槽车增压液相口与供气系统的增压液相口连接，LNG槽车的气相口与供气系统的增压气相口连接，LNG槽车的液相口与供气系统的LNG进口连接，其采用三根金属软管相连接；
2)浸没燃烧气化器加热：打开供气系统的增压液相口，使LNG槽车内LNG流入气化器，经气化后的气体再经过燃烧器调压组进入到燃烧器及防爆箱组件内，此时按下设备启动按钮，燃烧器开始进行工作，燃烧过程产生的烟气通过烟道管进入到烟囱内，通过烟道内的烟管将浸没燃烧气化器水箱内的水进行加热，并保持水温控制在65±5℃；
3)LNG槽车增压：当水温达到预定温度后开启增压液相口主阀门，并同时打开增压气相口阀门，将LNG槽车内的压力增加到0.5-0.6MPa，此时完成LNG槽车的增压过程；
4)LNG加热气化：当槽车增压到预定压力后，此时数据采集控制系统依然保持工作，并保证水温控制在65±5℃，打开LNG进口阀，LNG经过浸没燃烧气化器内的LNG盘管进行加热，通过数据采集保证浸没燃烧气化器出口的天然气温度为设定温度；在气化过程燃烧器会根据气化器出口温度，水温进行自动启停工作；
5)LNG输出：根据用户要求，通过调压计量装置控制LNG出口压力，进行供气。
而且，步骤2)后关闭燃烧器调压组进口气化管道的气化阀门，直接采用气化后的燃气提供燃烧气源。
本发明的优点和有益效果为：
1、本基于浸没燃烧式气化器的LNG快速供气系统及供气方法，气化模块采用浸没燃烧的方式，浸没燃烧气化器具有换热效率高、启动速度快、调节范围宽、燃料消耗低等特点，通过将LNG槽车浸没燃烧气化器燃烧室进行有机结合实现对LNG的加热气化及计量输出，从而便于控制，提高供气效率。
2、本基于浸没燃烧式气化器的LNG快速供气系统及供气方法，浸没燃烧气化器类似于壳管式换热器，其热水与换热管束的传热过程也与壳管式换热器相似，热水、烟气与换热管之间通过对流传热的方式进行热量交换，将热量传递给管束内流动LNG，两相传热过程极复杂，通过数据采集控制系统保证气化器出口的天然气温度为设定温度，在气化过程燃烧器会根据气化器出口温度，水温进行自动启停工作。
3、本基于浸没燃烧式气化器的LNG快速供气系统及供气方法，较常规的供气站调压计量通常单独撬装集成，本装置将调压计量结构优化后与其他模块集成一体，极大的节省了占地空间及制造成本。
4、本基于浸没燃烧式气化器的LNG快速供气系统，整体结构优化设计，兼具功能性与经济性，制造、安装及调试得到了很好的改善。
5、本基于浸没燃烧式气化器的LNG快速供气系统，采用集成化设计，供气迅速，占地小，方便移动。
附图说明
图1为本发明基于浸没燃烧式气化器的LNG快速供气系统的结构示意图；
图2为本发明的原理方框图；
图3为浸没燃烧式气化器的结构示意图。
附图标记说明
燃烧气化器1、LNG输送管道2、LNG进口阀3、LNG进口4、气相增压管道5、增压气相口阀门6、增压气相口7、液相增压管道8、增压液相口主阀门9、增压液相口10、气化阀门11、气化管道12、气化器13、燃烧器调压组14、燃气阀门15、燃气管道16、LNG出口17、烟囱18、烟道19、水箱20、外壳21、气化盘管22、增压盘管23、燃烧室24、调压计量装置25、燃烧器及防爆盒组件26。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种基于浸没燃烧式气化器的LNG快速供气系统，如图1所示。其包括一浸没燃烧气化器1、燃烧器及防爆盒组件26、调压计量装置25、气化器13、燃烧器调压组14及数据采集控制系统。浸没燃烧气化器如图3所示，包括外壳21、气化盘管22、增压盘管23、水箱20、燃烧室24及烟道19，外壳内所设的燃烧室及烟道与外壳之间为水箱。浸没燃烧气化器内的气化盘管通过LNG输送管道2连接LNG进口4及LNG出口17，浸没燃烧气化器内增压盘管一端通过气相增压管道5连接增压气相口7，另一端通过液相增压管道8连接增压液相口10，增压液相口与浸没燃烧气化器下部燃烧室之间通过气化管道12依次连接气化器、燃烧器调压组、燃烧器及防爆箱组件。浸没燃烧器的LNG出口连接调压计量装置，浸没燃烧气化器上安装与烟道连通的烟囱18。LNG输送管道、增压气相管道、增压液相管道、气化管道上均安装控制阀并与数据采集控制系统连接。
LNG进口的LNG输送管道上设置LNG进口阀3；增压液相口与气化器之间的输送管路上设置气化阀门11；增压液相口与增压盘管之间的液相增压管道上设置增压液相口主阀门9；增压气相口与与增压盘管之间的气相增压管道之间设置增压气相口阀门6。LNG进口阀、气化阀门、增压液相口主阀门、增压气相口阀门与所述数据采集控制系统连接。
调压计量装置出口与燃烧器调压组之间通过燃气管道16连接，燃气管道上设置燃气阀门15，燃气阀门与所述数据采集控制系统连接。
一种基于浸没燃烧式气化器的LNG快速供气系统的供气方法，其包括如下步骤：
1)LNG槽车与快速供气系统连接：LNG槽车增压液相口与供气系统的增压液相口连接，LNG槽车的气相口与供气系统的增压气相口连接，LNG槽车的液相口与供气系统的LNG进口连接，其采用三根金属软管相连接，对接法兰为：液相口DN50，气相口DN40，增压液相口DN32；
2)浸没燃烧气化器加热：打开供气系统的增压液相口，使LNG槽车内LNG流入气化器，经气化后的气体再经过燃烧器调压组进入到燃烧器及防爆箱组件内，此时按下设备启动按钮，燃烧器开始进行工作，燃烧过程产生的烟气通过烟道管进入到烟囱内，通过烟道内的烟管将浸没燃烧气化器水箱内的水进行加热，并保持水温控制在65±5℃；
3)关闭燃烧器调压组进口气化管道的气化阀门，直接采用气化后的燃气提供燃烧气源。
4)LNG槽车增压：当水温达到预定温度后开启增压液相口主阀门，并同时打开增压气相口阀门，将LNG槽车内的压力增加到0.5-0.6MPa，此时完成LNG槽车的增压过程；
5)LNG加热气化：当槽车增压到预定压力后，此时数据采集控制系统依然保持工作，并保证水温控制在65±5℃，打开LNG进口阀，LNG经过浸没燃烧气化器内的LNG盘管进行加热，通过数据采集保证浸没燃烧气化器出口的天然气温度为设定温度；在气化过程燃烧器会根据气化器出口温度，水温进行自动启停工作；
6)LNG输出：根据用户要求，通过调压计量装置控制LNG出口压力，进行供气。
本发明虽公开了实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (4)

1.一种基于浸没燃烧式气化器的LNG快速供气系统的供气方法，其特征在于：所述浸没燃烧式气化器的LNG快速供气系统包括一浸没燃烧气化器、燃烧器及防爆盒组件、调压计量装置、气化器、燃烧器调压组及数据采集控制系统，浸没燃烧气化器包括外壳、气化盘管、增压盘管、水箱、燃烧室及烟道，外壳内所设的燃烧室及烟道与外壳之间为水箱，浸没燃烧气化器内的气化盘管通过LNG输送管道连接LNG进口及LNG出口，浸没燃烧气化器内增压盘管一端通过气相增压管道连接增压气相口，另一端通过液相增压管道连接增压液相口，增压液相口与浸没燃烧气化器下部燃烧室之间通过气化管道依次连接气化器、燃烧器调压组、燃烧器及防爆箱组件；浸没燃烧器的LNG出口连接调压计量装置，浸没燃烧气化器上安装与烟道连通的烟囱，所述LNG输送管道、增压气相管道、增压液相管道、气化管道上均安装控制阀并与数据采集控制系统连接；
所述供气方法，包括如下步骤：
S1 LNG槽车与快速供气系统连接：LNG槽车增压液相口与供气系统的增压液相口连接，LNG槽车的气相口与供气系统的增压气相口连接，LNG槽车的液相口与供气系统的LNG进口连接，其采用三根金属软管相连接，
S2 浸没燃烧气化器加热：打开供气系统的增压液相口，使LNG槽车内LNG流入气化器，经气化后的气体再经过燃烧器调压组进入到燃烧器及防爆箱组件内，此时按下设备启动按钮，燃烧器开始进行工作，燃烧过程产生的烟气通过烟道管进入到烟囱内，通过烟道内的烟管将浸没燃烧气化器水箱内的水进行加热，并保持水温控制在65±5℃；
S3 LNG槽车增压：当水温达到预定温度后开启增压液相口主阀门，并同时打开增压气相口阀门，将LNG槽车内的压力增加到0.5-0.6MPa，此时完成LNG槽车的增压过程；
S4 LNG加热气化：当槽车增压到预定压力后，此时数据采集控制系统依然保持工作，并保证水温控制在65±5℃，打开LNG进口阀，LNG经过浸没燃烧气化器内的LNG盘管进行加热，通过数据采集保证浸没燃烧气化器出口的天然气温度为设定温度；在气化过程燃烧器会根据气化器出口温度，水温进行自动启停工作；
S5 LNG输出：根据用户要求，通过调压计量装置控制LNG出口压力，进行供气。
2.根据权利要求1所述的基于浸没燃烧式气化器的LNG快速供气系统的供气方法，其特征在于：所述LNG进口的LNG输送管道上设置LNG进口阀；所述增压液相口与气化器之间的输送管路上设置气化阀门；增压液相口与增压盘管之间的液相增压管道上设置增压液相口主阀门；增压气相口与与增压盘管之间的气相增压管道之间设置增压气相口阀门；所述LNG进口阀、气化阀门、增压液相口主阀门、增压气相口阀门与所述数据采集控制系统连接。
3.根据权利要求1所述的基于浸没燃烧式气化器的LNG快速供气系统的供气方法，其特征在于：所述调压计量装置出口与燃烧器调压组之间通过燃气管道连接，燃气管道上设置燃气阀门，所述燃气阀门与所述数据采集控制系统连接。
4.根据权利要求1所述基于浸没燃烧式气化器的LNG快速供气系统的供气方法，其特征在于：步骤S2后关闭燃烧器调压组进口气化管道的气化阀门，直接采用气化后的燃气提供燃烧气源。
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