CN110966520A - Lng应急抢险输配系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及LNG应急抢险输配系统，其包括集成于车辆上的增压单元、气化单元及调压计量单元，增压单元包括增压器、增压管道、热水泵、换热管道，增压管道及换热管道连接至增压器，增压管道设置增压液相口及增压气相口，增压管道内LNG经增压器由换热管道换热升温同时增压，换热管道上连接热水泵；气化单元包括LNG管道、防爆燃烧器及水套式整体加热气化器，LNG管道一端连接LNG槽车液相口，LNG管道连接至水套式整体加热气化器，经水套式整体加热气化器气化后连接调压计量单元，LNG管道另一端为天然气出口，换热管道连接至水套式整体加热气化器。本发明LNG应急抢险输配系统，操作方便，供气迅速，可实现连续智能供气，输气安全稳定，换热效率高。

Description

LNG应急抢险输配系统
技术领域
本发明属于天燃气输送领域，具体涉及一种LNG应急抢险输配系统。
背景技术
目前我国燃气应用在逐渐提高，燃气作为一种清洁能源得到了广泛的使用。燃气管网的铺设也越来越长。但是随着燃气使用和管网的增多，对于管网抢修和燃气应急使用的需求也在增加。但目前市场主要的燃气应急和抢修设备主要存在于供气能力小主要在500Nm3/h以下的供气量，设备体积大，采用单独的设备运输，没有符合国家规范的专用车辆。
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LNG应急抢险输配系统，具有占地面积小、安全可靠、用电负荷小、气化速度快、运输方便等特点。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种LNG应急抢险输配系统，其特征在于：包括集成于车辆上的增压单元、气化单元及调压计量单元，所述增压单元包括增压器、增压管道、热水泵、换热管道，增压管道及换热管道连接至增压器，增压管道设置增压液相口及增压气相口，增压管道内LNG经增压器由换热管道换热升温同时增压，换热管道上连接热水泵；所述气化单元包括LNG管道、防爆燃烧器及水套式整体加热气化器，LNG管道一端连接LNG槽车液相口，LNG管道连接至水套式整体加热气化器，经水套式整体加热气化器气化后连接调压计量单元，LNG管道另一端为天然气出口，所述换热管道连接至水套式整体加热气化器。
而且，所述调压计量单元包括依次设置于LNG管道上的第一压力表、温度变送器、第二安全阀、燃气过滤器、第一球阀、流量计、第二球阀、调压器、第二压力表、第三球阀、第三安全阀。
而且，所述LNG管道的调压器后引出一条燃气管道，该燃气管道连接至防爆燃烧器，为防爆燃烧器提供天然气。
而且，防爆燃烧器包括燃烧器及防爆箱，燃烧器设置有燃气进口及烟气出口，燃烧器安装于防爆箱内，燃气进口及烟气出口均伸出至防爆箱外部，防爆箱上安装第一防爆型阻火器，第一防爆型阻火器的进风口位于防爆箱外部，第一防爆箱阻火器出风口位于防爆箱内部，在防爆箱内设置有燃气报警器及控制盒，燃气报警器连接至控制盒，燃烧器控制线路与控制盒连接，当燃气浓度超标时，燃气报警器通过控制盒控制燃烧器电源断开，控制盒连接外部电源。
而且，所述燃气进口通过进口防爆法兰与防爆箱内壁固定安装，燃气出口通过出口防爆法兰与防爆箱内壁固定安装，且燃气出口伸出至防爆箱外的一端安装连接法兰。
而且，所述水套式整体加热气化器包括气化器壳体、水套、烟道，气化器壳体内设置烟道，烟道与气化器壳体之间形成水套，所述LNG管道设置于水套内进行换热，所述烟道设置烟气进口及烟气出口，烟气进口与防爆燃烧器的烟气出口连接。
而且，所述气化器壳体设置有排水阀及排污阀，所述气化器壳体上设置补水箱。
而且，所述烟道的烟气出口安装第二防爆阻火器。
而且，所述增压单元、气化单元及调压计量单元设置于集装箱内，集装箱设置于车辆上。
本发明的优点和有益效果为：
1、本发明的LNG应急抢险输配系统，增压单元的增压管道连接LNG槽车，增压管道连接至气化单元的水套式整体加热气化器，首先通过水套式整体加热气化器内的常温水对零下162度的低温常压LNG进行升温，LNG升温同时压力提升，实现增压，增压后的LNG自槽车进入LNG管道，再次进入水套式整体加热气化器；微量打开设备各阀门，调压计量单元的第三球阀为关闭状态，此时燃气自燃气管道进入防爆燃烧器，为防爆燃烧器提供燃气，防爆燃烧器启动，对水套式整体加热气化器进行供热，完全打开设备各阀门，LNG经水套式整体加热气化器升温气化后进入调压计量模块；调压计量单元将LNG调整到现场需要压力，并做贸易结算使用；LNG经气化、调压、计量后即可向下游供气，车辆采用符合国家要求的车辆，实现LNG应急抢险输配，具有换热效率高、供气迅速、投资成本低的优点。
2、本发明的LNG应急抢险输配系统，调压计量单元包括依次设置于LNG管道上的第一压力表、温度变送器、第二安全阀、燃气过滤器、第一球阀、流量计、第二球阀、调压器、第二压力表、第三球阀、第三安全阀，经气化、调压、计量后即可向下游供气，提高LNG应急抢险输配效率。
3、本发明的LNG应急抢险输配系统，防爆燃烧器内的燃烧器燃烧过程产生的高温烟气通过烟道进入到水套式整体加热气化器的壳体内的烟道内，烟气并不与水直接接触，通过烟道将气化器水套内的水或防冻液进行加热，并保持水温控制在65±5℃，水温达到预定温度后，增压管道将LNG管道内压力增加到预定值后进入气化器，LNG经过气化器水套进行加热，通过数据采集控制系统保证气化器LNG出口的天然气温度及压力为设定温度压力，在气化过程防爆加热模块会根据气化器温度进行自动调节工作，实时监控烟道温度并使其保持在135℃，当设备出现异常时会出现报警和停止工作，以保护设备和下游的安全。
4、本发明LNG应急抢险输配系统，LNG管道接收LNG槽车或储罐流入的LNG，并将LNG进行等压气化为气态，气化模块的热量来源于防爆燃烧器的天然气燃烧释放的热能；防爆加热模块为一个防爆空间，燃气燃烧产生的热量对气化器水套内的水进行加热，进而使LNG气化为气体。
5、本发明的LNG应急抢险输配系统，换热效率高，供气迅速并集气化、增压于一体，颠覆传统的工艺模式，集成、安全、方便、快捷，且各项指标均符合防爆要求。
6、本发明的LNG应急抢险输配系统，操作方便，供气迅速，可实现连续智能供气，输气安全稳定，换热效率高，节约初始投资。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的防爆加热模块的结构示意图。
附图标记说明
1-热水泵、2-增压器、3-第一低温截止阀、4-增压液相口、5-增压气相口、6-第二低温截止阀、7-防爆燃烧器、8-LNG槽车液相口、9-第三低温截止阀、10-气动切断阀、11-旁通球阀、12-第三压力表、13-第一安全阀、14-第五球阀、15-第二调压器、16-第四球阀、17-第一压力表、18-温度变送器、19-第二安全阀、20-燃气过滤器、21-第一球阀、22-流量计、23-第二球阀、24-调压器、25-第二压力表、26-旁通截止阀、27-第三球阀、28-第三安全阀、29-水套式整体加热气化器、30-集装箱、31-车辆、32增压管道、33-换热管道、34-LNG管道、35-气化器壳体、36-水套、37-烟道、38-烟气进口、39-烟气出口、40-第二防爆阻火器、41-防爆箱、42-控制盒、43-第一防爆型阻火器、44-进风口、45-燃气报警器、46-出口防爆法兰、47-连接法兰、48-烟气出口、49-进口防爆法兰、50-燃气进口、51-燃烧器。
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LNG应急抢险输配系统，其包括集成于车辆31上的增压单元、气化单元及调压计量单元。增压单元、气化单元及调压计量单元设置于集装箱30内，集装箱设置于车辆上。
增压单元包括增压器2、增压管道32、热水泵1、换热管道33，增压管道及换热管道连接至增压器，增压管道设置增压液相口4及增压气相口5，增压液相口设置第一低温截止阀3，增压气相口设置第二低温截止阀6，增压管道内LNG经增压器由换热管道换热升温同时增压，换热管道上连接热水泵。
气化单元包括LNG管道34、防爆燃烧器7及水套式整体加热气化器29，LNG管道一端连接LNG槽车液相口8，LNG槽车液相口设置第三低温截止阀9及气动切断阀10。LNG管道连接至水套式整体加热气化器，经水套式整体加热气化器气化后连接调压计量单元，LNG管道另一端为天然气出口，换热管道连接至水套式整体加热气化器。
调压计量单元包括依次设置于LNG管道上的第一压力表17、温度变送器18、第二安全阀19、燃气过滤器20、第一球阀21、流量计22、第二球阀23、调压器24、第二压力表25、第三球阀27、第三安全阀28。在LNG管道设置旁通管路及旁通截止阀26。
LNG管道的调压器后引出一条燃气管道，该燃气管道连接至防爆燃烧器的燃气进口，为防爆燃烧器提供天然气。该燃气管道设置燃气调压单元，包括依次设置的第四球阀16、第二调压器15、第五球阀14、第一安全阀13、第三压力表12，并在燃气管道上设置旁通管路及旁通球阀11。
第一安全阀13、第二安全阀19、第三安全阀28均为防止压力过高对系统总成破坏，设置旁通截止阀26和旁通球阀11均为在调压器不能正常工作时为下游持续供气。
水套式整体加热气化器包括气化器壳体35、水套36、烟道37，气化器壳体内设置烟道，烟道与气化器壳体之间形成水套，LNG管道设置于水套内进行换热，烟道设置烟气进口38及烟气出口39，烟气进口与防爆燃烧器的烟气出口连接。气化器壳体设置有排水阀及排污阀，所述气化器壳体上设置补水箱。烟道的烟气出口安装第二防爆阻火器40。
防爆燃烧器包括燃烧器51及防爆箱41，燃烧器设置有燃气进口50及烟气出口48，燃烧器安装于防爆箱内，燃气进口及烟气出口均伸出至防爆箱外部，防爆箱上安装第一防爆型阻火器43，第一防爆型阻火器的进风口44位于防爆箱外部，第一防爆箱阻火器出风口位于防爆箱内部，在防爆箱内设置有燃气报警器45及控制盒42，燃气报警器连接至控制盒，燃烧器控制线路(包括燃烧器电源线及风机电源线)与控制盒连接，当燃气浓度超标时，燃气报警器通过控制盒控制燃烧器电源断开，控制盒连接外部电源。
燃气进口通过进口防爆法兰49与防爆箱内壁固定安装，燃气出口通过出口防爆法兰46与防爆箱内壁固定安装，且燃气出口伸出至防爆箱外的一端安装连接法兰47。可实现双重防爆。
本发明LNG应急抢险输配系统的工作原理为：
LNG槽车到达现场后，将LNG槽车与设备连接完成，启动热水泵，此时打开设备的增压液相口的第一低温截止阀，使LNG流入到增压器内，经过加热后的气体通过增压气相口的第二低温截止阀，将LNG槽车增加到规定压力。
微量打开设备各阀门，调压计量单元的第三球阀为关闭状态，此时燃气自燃气管道进入防爆燃烧器，为防爆燃烧器提供燃气。增压后的LNG经过LNG槽车液相口、再经过第三低温截止阀、气动切断阀进入到水套式整体加热气化器，经过气化后的LNG进入到第一压力表、温度变送器、燃气过滤器、第一球阀、流量计、第二球阀、第一调压器、第二压力表、第二调压器、第四球阀、第三压力表进入到防爆燃烧器，利用LNG经升温增压后产生的燃气启动防爆燃烧器工作，为水套式整体加热气化器提供高温烟气。
此时按下设备气动按钮，防爆燃烧器开始进行工作，通过温度变送器控制，水套式整体加热气化器进行加热，并保持水温控制在65±5℃，水温达到预定温度后开启第五球阀，经过第三安全阀，此时设备为下游开始供气。
尽管为说明目的公开的本发明的实施例和附图，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 (9)

1.一种LNG应急抢险输配系统，其特征在于：包括集成于车辆上的增压单元、气化单元及调压计量单元，所述增压单元包括增压器、增压管道、热水泵、换热管道，增压管道及换热管道连接至增压器，增压管道设置增压液相口及增压气相口，增压管道内LNG经增压器由换热管道换热升温同时增压，换热管道上连接热水泵；所述气化单元包括LNG管道、防爆燃烧器及水套式整体加热气化器，LNG管道一端连接LNG槽车液相口，LNG管道连接至水套式整体加热气化器，经水套式整体加热气化器气化后连接调压计量单元，LNG管道另一端为天然气出口，所述换热管道连接至水套式整体加热气化器。
2.根据权利要求1所述的一种LNG应急抢险输配系统，其特征在于：所述调压计量单元包括依次设置于LNG管道上的第一压力表、温度变送器、第二安全阀、燃气过滤器、第一球阀、流量计、第二球阀、调压器、第二压力表、第三球阀、第三安全阀。
3.根据权利要求1所述的一种LNG应急抢险输配系统，其特征在于：所述LNG管道的调压器后引出一条燃气管道，该燃气管道连接至防爆燃烧器，为防爆燃烧器提供天然气。
4.根据权利要求1所述的一种LNG应急抢险输配系统，其特征在于：防爆燃烧器包括燃烧器及防爆箱，燃烧器设置有燃气进口及烟气出口，燃烧器安装于防爆箱内，燃气进口及烟气出口均伸出至防爆箱外部，防爆箱上安装第一防爆型阻火器，第一防爆型阻火器的进风口位于防爆箱外部，第一防爆箱阻火器出风口位于防爆箱内部，在防爆箱内设置有燃气报警器及控制盒，燃气报警器连接至控制盒，燃烧器控制线路与控制盒连接，当燃气浓度超标时，燃气报警器通过控制盒控制燃烧器电源断开，控制盒连接外部电源。
5.根据权利要求1所述的一种LNG应急抢险输配系统，其特征在于：所述燃气进口通过进口防爆法兰与防爆箱内壁固定安装，燃气出口通过出口防爆法兰与防爆箱内壁固定安装，且燃气出口伸出至防爆箱外的一端安装连接法兰。
6.根据权利要求1所述的一种LNG应急抢险输配系统，其特征在于：所述水套式整体加热气化器包括气化器壳体、水套、烟道，气化器壳体内设置烟道，烟道与气化器壳体之间形成水套，所述LNG管道设置于水套内进行换热，所述烟道设置烟气进口及烟气出口，烟气进口与防爆燃烧器的烟气出口连接。
7.根据权利要求6所述的LNG气化系统水套式整体加热气化器，其特征在于：所述气化器壳体设置有排水阀及排污阀，所述气化器壳体上设置补水箱。
8.根据权利要求6所述的LNG气化系统水套式整体加热气化器，其特征在于：所述烟道的烟气出口安装第二防爆阻火器。
9.根据权利要求1所述的一种LNG应急抢险输配系统，其特征在于：所述增压单元、气化单元及调压计量单元设置于集装箱内，集装箱设置于车辆上。
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