CN112460476A - Lng加注装置及加注方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种LNG加注装置及加注方法。LNG加注装置包括储存储罐、加液储罐、导液设备和加压设备。储存储罐具有进液口、出液口和出气口；进液口用于连接槽车的卸液口而接收槽车内的LNG；加液储罐具有进液端、出液端和增压端；出液端用于向外输出LNG以进行加注；导液设备具有液体输入端和液体输出端；液体输入端连接储存储罐的出液口，液体输出端连接加液储罐的进液端；加压设备连接于储存储罐的出气口和加液储罐的增压端之间，以接收储存储罐输出的BOG并经加压后送至加液储罐，使加液储罐向外输出LNG；其中，加液储罐设有一液位预设值，在加液储罐内的液位低于液位预设值时，导液设备将储存储罐内的LNG输送至加液储罐。

Description

LNG加注装置及加注方法
技术领域
本发明涉及液化天然气加注技术领域，具体涉及一种LNG加注装置及加注方法。
背景技术
随着我国能源结构的变化和环保力度的不断加大，使液化天然气(简称LNG)的开发和利用得到迅猛的发展。液化天然气作为目前世界上最佳能源，在我国城市气源的选择中已被高度重视，大力推广液化天然气已成为我国的能源政策。
目前，LNG加注主要采用低温潜液泵向加液机加注LNG，进而实现向用户提供LNG。但每次向加液机中加注LNG时，均需要启动低温潜液泵，而低温潜液泵在启动前需预冷至一定温度后才能启动，使加注时间较长，进而加注效率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种加注效率较高的LNG加注装置及加注方法，以解决现有技术中的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种LNG加注装置，包括：储存储罐，具有进液口、出液口和出气口；所述进液口用于连接槽车的卸液口而接收所述槽车内的LNG；加液储罐，具有进液端、出液端和增压端；所述出液端用于向外输出LNG以进行加注；导液设备，具有液体输入端和液体输出端；所述液体输入端连接所述储存储罐的出液口，所述液体输出端连接所述加液储罐的进液端；加压设备，连接于所述储存储罐的出气口和所述加液储罐的增压端之间，以接收所述储存储罐输出的BOG并进行加压后送至所述加液储罐而增大所述加液储罐的压力，使所述加液储罐向外输出LNG；其中，所述加液储罐设有一液位预设值，在所述加液储罐内的液位低于所述液位预设值时，所述导液设备将所述储存储罐内的LNG输送至所述加液储罐。
在其中一实施方式中，所述加压设备还连接所述槽车的气相口，以接收所述槽车内的BOG，并经加压后送至所述加液储罐。
在其中一实施方式中，所述加压设备还连接所述储存储罐的进液口，以接收所述槽车内的BOG和所述储存储罐内的BOG，并经加压后输送至所述储存储罐的进液口而输送至所述储存储罐。
在其中一实施方式中，所述加压设备还连接所述槽车的气相口，以接收所述储存储罐内的BOG，并经加压后送至所述槽车内而增加所述槽车的压力。
在其中一实施方式中，所述导液设备包括导液泵。
在其中一实施方式中，所述储存储罐还具有回气口，所述导液设备还具有气体输出端；所述回气口连接所述导液设备的气体出口端，以接收所述导液设备输出的BOG。
在其中一实施方式中，所述导液设备的液体输出端还连接有一输出支路；所述输出支路向外输出LNG以进行加注。
在其中一实施方式中，所述加液储罐的增压端与所述储存储罐的进液口之间还连接有降压调压设备；所述降压调压设备连通所述加液储罐与所述储存储罐而使所述加液储罐内的BOG放散至所述储存储罐的进液口，降低所述加液储罐内的压力。
在其中一实施方式中，所述储存储罐的出气口与所述槽车的气相口连接，且两者之间连接有均压阀，以均衡所述储存储罐与所述槽车之间的压力。
本发明还提供一种LNG加注方法，包括：
提供一储存储罐和一加液储罐；
通过所述储存储罐接收槽车所卸载的LNG；
在所述加液储罐内的液位低于一液位预设值时，将所述储存储罐内的LNG导出至所述加液储罐；
将所述储存储罐内的BOG进行加压后输送至所述加液储罐，对所述加液储罐进行加压，使所述加液储罐与用户之间具有压差，将所述加液储罐内的LNG输送至用户。
在其中一实施方式中，还包括：将所述储存储罐内的LNG导出至用户。
由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：
本发明的LNG加注装置包括储存储罐、加液储罐、导液设备和加压设备。储存储罐接收槽车内的LNG，加液储罐向用户提供LNG以进行加注，且储存储罐与加液储罐的功能相互独立，因此该LNG加注装置能够同时接收槽车内LNG的卸载和向用户加注LNG的过程，节约了时间。通过导液设备将储存储罐内的LNG输送至加液储罐，加压设备接收储存储罐内的BOG并加压后输送至加液储罐对加液储罐进行加压，不仅回收利用了BOG，变废为宝，节约了能耗，绿色环保，且还可以利用压差使加液储罐内的LNG输出至用户，因采用压差进行向外输出LNG，无需等待，缩短了加注时间，提高了加注效果。同时，因加压设备对加液储罐加压而使加液储罐保持较高的压力，而能满足同时向多个用户输出LNG的需求。
该LNG加注方法通过储存储罐接收槽车的LNG，通过加压设备增加加液储罐内的压力，利用压差将加液储罐内的LNG向外输出，上述两过程相互独立，因此能够同时进行，节约时间。且该加注方法中储存储罐内的BOG经加压后输送至加液储罐，增加加液储罐的压力，使加液储罐利用利差向外输出LNG，不仅回收利用了BOG，节约能耗，无BOG排放，绿色环保，且利用压差进行向外输出LNG的过程无需等待，节约时间，提高了加注效率。
附图说明
图1为本发明LNG加注装置的结构示意图。
附图标记说明如下：1、LNG加注装置；11、储存储罐；111、进液口；112、出液口；113、出气口；114、液相出口；115、回气口；116、气相进口；12、加液储罐；121、进液端；122、出液端；123、增压端；131、导液泵；132、单向阀；133、导液气动阀；141、压缩机；142、压缩机输入管路；143、压缩机输出管路；144、第一管路；145、第二管路；146、第三管路；147、第四管路；148、第五管路；149、第六管路；15、卸车增压设备；16、储存储罐增压设备；17、加液机。
具体实施方式
体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
参阅图1，本发明提供一种LNG加注装置1，用于储存槽车所输送的LNG，并向用户提供LNG。
槽车用于向LNG加注装置1提供LNG。具体地，槽车具有卸液口、气相口和增压口。
参阅图1，本发明的LNG加注装置1包括储存储罐11、加液储罐12、加压设备、导液设备、储存储罐增压设备16、卸车增压设备15和加液机17。
储存储罐11具有进液口111、出液口112、出气口113、回气口115、液相出口114和气相进口116。
进液口111、出液口112、出气口113、回气口115、液相出口114和气相进口116处均设置有气动阀。
储存储罐11的进液口111连接槽车的卸液口，而接收槽车内的LNG。具体地，进液口111包括上进液口和下进液口。沿储存储罐11的高度方向，上进液口设置于储存储罐11的上部，下进液口设置于储存储罐11的下部。
储存储罐11包括罐体和管路。其中，出液口112和液相出口114均为液相物质输出端，因此，出液口112和液相出口114可共用罐体上的一个开孔，再通过管路等附件形成并联的出液口112和液相出口114。同理，回气口115和气相出口也可以共用罐体上的一个开孔。
卸车增压设备15用于对槽车进行增压而将槽车内的LNG卸载至储存储罐11内。具体地，卸车增压设备15接收槽车内的LNG并对LNG进行增压后再输送回槽车而增大槽车内的压力。具体地，本实施例中，卸车增压设备15为气化器，气化器气化液相LNG使之转化气相。
卸车增压设备15具有进口端和出口端。卸车增压设备15的进口端用于与槽车的增压口连接，以接收槽车内的LNG。卸车增压设备15的进口端与槽车的增压口之间还连接有进口端控制阀，用于控制卸车增压设备15的进口端与槽车的增压口之间的通断。
卸车增压设备15的出口端用于与槽车的气相口连接，以将卸车增压设备15加压后的气相输送至槽车内，而使槽车内的压力增大，进而将槽车内的LNG卸载至储存储罐11内。具体地，卸车增压设备15的出口端与槽车的气相口之间还连接有出口端控制阀，用于控制卸车增压设备15的出口端与槽车的气相口之间的通断。
储存储罐11增压设备用于增加储存储罐11的压力，保证储存储罐11内的压力。具体地，储存储罐11增压设备接收储存储罐11内的LNG并对LNG进行增压后再输送回储存储罐11而增加储存储罐11内的压力。本实施例中，储存储罐11增压设备包括气化器和自动调压阀。
气化器具有入口端和出口端，气化器的入口端连接储存储罐11的液相出口114端而接收储存储罐11的LNG，气化器对液相LNG进行气化使之转化为气相，并通过气化器的出口端向外输送。
自动调压阀连接于气化器的出口端，用于保证储存储罐11内的压力。具体地，储存储罐11具有一预设值，当储存储罐11内的压力值低于预设值时，自动调压阀开启，而使气化器气化后的气相进入储存储罐11，增加储存储罐11的压力。本实施例中，储存储罐11的预设值为0.4MPa。
自动调压阀的上游和下游均设有阀门，以保护自动调压阀。
进一步地，气化器的出口端与储存储罐11的气相进口116之间还连接有安全管路，安全管路上设有阀门。安全管路在自动调压阀正常工作时，处于断开状态，即气化器的出口端经自动调压阀与储存储罐11的气相进口116连通。在自动调压阀出现故障或需要维修更换时，开启安全管路上的阀门，使气化器的出口端与储存储罐11的气相进口116之间通过安全管路连通。
加液储罐12用于接收储存储罐11内的LNG并向外输出LNG。具体地，加液储罐12具有进液端121、出液端122和增压端123。
加液储罐12的进液端121、出液端122和增压端123处均设有气动阀。
加液储罐12的进液端121用于接收LNG。具体地，进液端121包括上进液端和下进液端。沿加液储罐12的高度方向，上进液端设置于加液储罐12的上部，下进液端设置于加液储罐12的下部。
导液设备连接于储存储罐11和加液储罐12之间，用于将储存储罐11内储存的LNG输送至加液储罐12。具体地，导液设备包括导液泵131，其具有液体输入端、液体输出端和气体输出端。
导液设备的液体输入端连接储存储罐11的出液口112，液体输出端连接加液储罐12的进液端121，而将储存储罐11内的LNG输送至加液储罐12。
导液设备的液体输出端与加液储罐12的进液端121通过一导液管路连通。导液管路上沿上游至下游的方向依次设置有单向阀132和导液气动阀133。其中，上游至下游的方向指介质流动的方向。导液总管路中介质流动方向指从导液设备流向加液储罐12的方向。
单向阀132只允许导液设备向加液储罐12输送LNG，而不允许加液储罐12内的LNG向导液设备输送，保证导液设备的安全。
导液气动阀133用于控制导液设备与加液储罐12之间的通断。
加液储罐12设有一液位预设值，在加液储罐12内的液位低于液位预设值时，导液气动阀133开启，导液设备将储存储罐11内的LNG输送至加液储罐12。具体地，该液位预设值设为加液储罐12液位的1/3液位。加液储罐12的液位指加液储罐12内能容纳液体的最大高度。导液设备的液体输出端连接有一输出支路，该输出支路与加液储罐12并联设置。具体地，输出支路的一端连接导液管路，并位于导液气动阀133的下游，另一端用于连接加液机17。
输出支路上还设有阀门，以控制导液设备与加液机17之间的通断。
导液设备的气体输出端连接储存储罐11的回气口115，而将导液设备内的BOG输送回储存储罐11，不仅可以回收BOG，还能增加储存储罐11内的压力。
加压设备用于对储存储罐11、槽车和加液储罐12加压。具体地，加压设备包括压缩机141、压缩机输入管路142、压缩机输出管路143、第一管路144、第二管路145、第三管路146、第四管路147、第五管路148和第六管路149。
压缩机141具有进口端和出口端。压缩机141用于对进入压缩机141内的物质进行加压。
压缩机输入管路142具有进口端和出口端。压缩机输入管路142的出口端连接压缩机141的进口端。
压缩机输出管路143具有进口端和出口端。压缩机输出管路143的进口端连接于压缩机141的出口端。
第一管路144连接储存储罐11的出气口113和压缩机输入管路142的进口端，而将储存储罐11内的BOG输送至压缩机141。具体地，第一管路144上设有第一气动阀。
第二管路145连接压缩机输出管路143的进口端和加液储罐12的增压口，而将经压缩机141压缩后的物质输送至加液储罐12。具体地，第二管路145上设有第二气动阀。
储存储罐11内的BOG经第一管路144和压缩机输入管路142到达压缩机141，再经压缩机输出管路143、第二管路145到达加液储罐12。经压缩机141将储存储罐11内的BOG加压，并输送至加液储罐12，进而提升加液储罐12内的压力，使加液储罐12保持足够的压力而顺利向加液机17输送LNG。且回收利用了储存储罐11内的BOG，无需为加压提供额外的介质源，且无BOG的排放，绿色环保。
第三管路146连接槽车的气相口和压缩机输入管路142的进口端，以将槽车内的BOG输送至压缩机141。第三管路146与第一管路144并联设置。具体地，第三管路146上具有第三气动阀。
槽车内的BOG经第三管路146和压缩机输入管路142到达压缩机141，再经压缩机输出管路143、第二管路145到达加液储罐12。压缩机141将槽车内的BOG加压后输送至加液储罐12，不仅提升加液储罐12内的压力，使加液储罐12保持足够的压力而顺利向加液机17输送LNG，而且还回收利用了BOG，无需为加压提供额外的介质源，且无BOG的排放，绿色环保。
第四管路147连接压缩机输出管路143的出口端和储存储罐11的进液口111，而将压缩机141经加压所转化的LNG输送至储存储罐11内。第四管路147与第二管路145并联设置。具体地，第四管路147上设置有第四气动阀。
第五管路148连接压缩机输出管路143的出口端和第三管路146，且第五管路148与第三气动阀并联设置。即，储存储罐11内的BOG经压缩机141加压后，再经压缩机输出管路143、第五管路148和第三管路146输送至槽车内，以增加槽车内的压力。具体地，第五管路148上设置有第五气动阀。
第六管路149连接第一管路144和第三管路146，且第六管路149设置于第一气动阀和第三气动阀的上游。具体地，第六管路149上设置有均压阀。储存储罐11内的BOG经第一管路144，不经第一气动阀而到达第六管路149，再经第三管路146且不经过第三气动阀，而将储存储罐11内的BOG输送至槽车，经均压阀的作用均衡储存储罐11与槽车之间的压力。该均压功能应用于储存储罐11内压力较大，槽车内压力较小时。
该加压设备将储存储罐11内的BOG、槽车内的BOG均经过加压后输送至加液储罐12，而使加液储罐12保持了较高的压力，而使加液储罐12能够满足向多个加液机17同时输出LNG的需求。
降压调压设备连接于加液储罐12的增压口与储存储罐11的进液口111之间。具体地，降压调压设备包括降压调压阀和降压调压管路。通过降压调压管路连接加液储罐12的增压口与储存储罐11的进液口111，通过降压调压阀调节压力。
具体地，降压调压阀具有一压力预设值，在加液储罐12内的压力高于该压力预设值时，降压调压阀开启，使加液储罐12与储存储罐11连通而使加液储罐12内的BOG经降压调压管路放散至储存储罐11的进液口111，降低加液储罐12内的压力，保证加液储罐12的使用安全。
本实施例中，降压调压管路设置于第二管路145与第一管路144之间，且降压调压管路与第二管路145的连接处位于第二气动阀的下游。
加液机17具有液体输入端、液体输出端和气体输出端。
加液机17的液体输入端连接加液储罐12的出液端122，而接收加液储罐12的LNG。
加液机17的液体输出端用于与用户连接而向用户提供LNG。
加液机17的气体输出端连接压缩机141的进口端，而使加液机17中的BOG输送至压缩机141，通过压缩机141压缩进而输送至储存储罐11、加液储罐12或槽车。
进一步地，本实施例的LNG加注装置1还包括第一底座、第二底座、第三底座和第四底座。将卸车增压设备15和相关管路集成于第一底座上，形成卸车橇。将导液泵131、单向阀132、导液气动阀133及相关管路集成于第二底座上，形成导液橇。将压缩机141、压缩机输入管路142、压缩机输出管路143、第一管路144、第二管路145、第三管路146、第四管路147、第五管路148和第六管路149集成于第三底座上，形成压缩机卸车橇。将储存储罐增压设备16和相关管路集成于第四底座上。采用上述方案，使该LNG加注装置1模块化，安装方便。
本发明中的LNG加注装置1的加注方法如下：
S1、通过储存储罐11接收槽车所卸载的LNG。
具体地，先开启第六阀门，槽车的气相口与储存储罐11的出气口113通过第一管路144、第六管路149和第三管路146连通，使储存储罐11内的BOG进入至槽车内，均衡槽车与储存储罐11的压力，使两者压力接近。当两者压力接近时，第六阀门关闭。
再通过卸车增压设备15对槽车进行加压，使槽车内压力加大，而使槽车与储存储罐11之间具有压差而将槽车内的LNG输送至储存储罐11。
S2、将储存储罐11内的LNG导出至加液储罐12。
具体地，当加液储罐12内的液位低于液位预设值时，导液气动阀133开启，导液设备将储存储罐11内的LNG输送至加液储罐12。
导液设备在导液过程中所产生的BOG经导液设备的气体输出端输送回储存储罐11。
S3、对加液储罐12加压。
加液储罐12接收储存储罐11内的LNG过程完成后，开启第一气动阀和第二气动阀，使储存储罐11的BOG通过第一管路144和压缩机输入管路142到达压缩机141，经压缩机141加压后再经压缩机输出管路143和第二管路145，进入加液储罐12内，进而增大加液储罐12内的压力。
或者开启第三气动阀和第二气动阀，使槽车内的BOG通过第三管路146和压缩机输入管路142到达压缩机141，经压缩机141加压后再经压缩机输出管路143和第二管路145，进入加液储罐12内，进而增大加液储罐12内的压力。
在加液储罐12内的压力高于降压调压阀的该压力预设值时，降压调压阀开启，使加液储罐12与储存储罐11连通而使加液储罐12内的BOG经降压调压管路放散至储存储罐11的进液口111，降低加液储罐12内的压力，保证加液储罐12的使用安全。
S4、供液流程，加液储罐12向外输送LNG。
加液储罐12向加液机17加注LNG而向用户提供LNG。
该LNG加注方法通过储存储罐11接收槽车的LNG，通过加液设备增加加液储罐12内的压力，利用压差将加液储罐12内的LNG向外输出，上述两过程相互独立，因此能够同时进行，节约时间。且该加注方法中储存储罐11内的BOG和槽车内的BOG经加压设备加压后输送至加液储罐12，为加液储罐12加压，使加液储罐12与加液机17之间具有压力差，充分的利用了BOG，变废为宝，且无BOG排向空气中，因此绿色环保。
由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：
本发明的LNG加注装置包括储存储罐、加液储罐、导液设备和加压设备。储存储罐接收槽车内的LNG，加液储罐向用户提供LNG以进行加注，且储存储罐与加液储罐的功能相互独立，因此该LNG加注装置能够同时接收槽车内LNG的卸载和向用户加注LNG的过程，节约了时间。通过导液设备将储存储罐内的LNG输送至加液储罐，加压设备接收储存储罐内的BOG并加压后输送至加液储罐对加液储罐进行加压，不仅回收利用了BOG，变废为宝，节约了能耗，绿色环保，且还可以利用压差使加液储罐内的LNG输出至用户，因采用压差进行向外输出LNG，无需等待，缩短了加注时间，提高了加注效果。同时，因加压设备对加液储罐加压而使加液储罐保持较高的压力，而能满足同时向多个用户输出LNG的需求。
该LNG加注方法通过储存储罐接收槽车的LNG，通过加液设备增加加液储罐内的压力，利用压差将加液储罐内的LNG向外输出，上述两过程相互独立，因此能够同时进行，节约时间。且该加注方法中储存储罐内的BOG经加压后输送至加液储罐，增加加液储罐的压力，使加液储罐利用利差向外输出LNG，不仅回收利用了BOG，节约能耗，无BOG排放，绿色环保，且利用压差进行向外输出LNG的过程无需等待，节约时间，提高了加注效率。
虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，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。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，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。

Claims (11)

1.一种LNG加注装置，其特征在于，包括：
储存储罐，具有进液口、出液口和出气口；所述进液口用于连接槽车的卸液口而接收所述槽车内的LNG；
加液储罐，具有进液端、出液端和增压端；所述出液端用于向外输出LNG以进行加注；
导液设备，具有液体输入端和液体输出端；所述液体输入端连接所述储存储罐的出液口，所述液体输出端连接所述加液储罐的进液端；
加压设备，连接于所述储存储罐的出气口和所述加液储罐的增压端之间，以接收所述储存储罐输出的BOG并进行加压后送至所述加液储罐而增大所述加液储罐的压力，使所述加液储罐向外输出LNG；
其中，所述加液储罐设有一液位预设值，在所述加液储罐内的液位低于所述液位预设值时，所述导液设备将所述储存储罐内的LNG输送至所述加液储罐。
2.根据权利要求1所述的LNG加注装置，其特征在于，所述加压设备还连接所述槽车的气相口，以接收所述槽车内的BOG，并经加压后送至所述加液储罐。
3.根据权利要求2所述的LNG加注装置，其特征在于，所述加压设备还连接所述储存储罐的进液口，以接收所述槽车内的BOG和所述储存储罐内的BOG，并经加压后输送至所述储存储罐的进液口而输送至所述储存储罐。
4.根据权利要求1所述的LNG加注装置，其特征在于，所述加压设备还连接所述槽车的气相口，以接收所述储存储罐内的BOG，并经加压后送至所述槽车内而增加所述槽车的压力。
5.根据权利要求1所述的LNG加注装置，其特征在于，所述导液设备包括导液泵。
6.根据权利要求1所述的LNG加注装置，其特征在于，所述储存储罐还具有回气口，所述导液设备还具有气体输出端；所述回气口连接所述导液设备的气体出口端，以接收所述导液设备输出的BOG。
7.根据权利要求1所述的LNG加注装置，其特征在于，所述导液设备的液体输出端还连接有一输出支路；所述输出支路向外输出LNG以进行加注。
8.根据权利要求1所述的LNG加注装置，其特征在于，所述加液储罐的增压端与所述储存储罐的进液口之间还连接有降压调压设备；
所述降压调压设备连通所述加液储罐与所述储存储罐而使所述加液储罐内的BOG放散至所述储存储罐的进液口，降低所述加液储罐内的压力。
9.根据权利要求1所述的LNG加注装置，其特征在于，所述储存储罐的出气口与所述槽车的气相口连接，且两者之间连接有均压阀，以均衡所述储存储罐与所述槽车之间的压力。
10.一种LNG加注方法，其特征在于，包括：
提供一储存储罐和一加液储罐；
通过所述储存储罐接收槽车所卸载的LNG；
在所述加液储罐内的液位低于一液位预设值时，将所述储存储罐内的LNG导出至所述加液储罐；
将所述储存储罐内的BOG进行加压后输送至所述加液储罐，对所述加液储罐进行加压，使所述加液储罐与用户之间具有压差，将所述加液储罐内的LNG输送至用户。
11.根据权利要求10所述的LNG加注方法，其特征在于，还包括：
将所述储存储罐内的LNG导出至用户。
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