CN114198640B - 一种lng接收站卸船管线保冷系统及其保冷方法 - Google Patents

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Abstract

一种LNG接收站卸船管线的保冷系统，包括LNG接收站储罐、潜液泵、BOG压缩机、火炬、LNG槽船、LNG接收站卸船管线、用户管线、BOG回流管线。其中，LNG接收站卸船管线及用户管线为套管形式，管程为LNG卸船管线，壳程为用户管线。LNG从槽船内经双母线卸船管线流出，流经套管管程后进入LNG储罐，储罐内LNG通过潜液泵加压后进入套管壳程，后进入用户管道。储罐内BOG一部分流经BOG压缩机，经BOG回流管进入船上储槽，以维持其压力，多余部分进入火炬燃烧。本发明套管壳程吸收外界传热并及时将热量带出管线，从而使套管管程内的LNG达到保冷的目的，降低了BOG的产生，同时能够平抑LNG储罐和LNG槽船储罐的压力波动，益于其压力控制。

Description

一种LNG接收站卸船管线保冷系统及其保冷方法
技术领域：
本发明属于LNG领域，具体涉及一种LNG接收站卸船管线保冷系统及其保冷方法。
背景技术：
液化天然气(LNG)作为一种清洁高效的能源，在“双碳”目标的背景下，占据越来越重要的位置。为保证能源供应多元化和改善能源消费结构，一些能源消费大国越来越重视LNG的引进，日本、韩国、美国、欧洲都在大规模兴建LNG接收站。
LNG接收站通过LNG卸船臂与LNG槽船的卸船母线连接，船上的LNG经过卸料泵增压后沿管线进入LNG接收站的储罐内。LNG接收站储罐与LNG槽船的距离较长，通常相距上千米。
LNG卸船管线的保冷问题非常关键，如果LNG在卸船过程中不能保持低温状态(约-162℃)，吸收热量会使LNG生成蒸发气(BOG)，BOG生成过多，会导致：
1、LNG储罐压力过高，波动过大，不利于LNG储罐结构稳定；
2、BOG系统压力控制较为复杂，压力控制不好会导致卸船时间延长；
3、BOG如不能合理利用将导致能源浪费。
发明内容：
本发明的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种LNG接收站卸船管线保冷系统，该系统用以降低卸船过程中BOG的生成，使接收站LNG储罐及LNG槽船储罐压力易于稳定控制。
本发明的另一目的是提供上述一种LNG接收站卸船管线保冷系统的保冷方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种LNG接收站卸船管线保冷系统，其特征在于：包括LNG接收站储罐、潜液泵、BOG压缩机、火炬、LNG槽船、LNG接收站卸船管线、用户管线、BOG回流管线，其中，潜液泵设置在LNG接收站储罐中，潜液泵与用户管线相连接，LNG接收站卸船管线及用户管线为套管形式，管程为LNG接收站卸船管线，壳程为用户管线，LNG槽船连接卸船母线，卸船母线与LNG接收站卸船管线及用户管线套管管程相连接，LNG接收站卸船管线及用户管线套管管程进入LNG接收站储罐，LNG接收站储罐内连通有BOG输出管，该输出管分成两支路，分别连接火炬及BOG压缩机，BOG压缩机与BOG回流管线连接，BOG回流管线进入LNG槽船储罐；所述卸船母线、用户管线和BOG回流管线上均设置流量控制装置与LNG接收站的自动控制系统连接，用以控制管线流量。
优选地，所述LNG槽船连接双卸船母线，每条卸船母线上均设置切断阀、逆止阀和流量控制装置，流量控制装置包括流量计和电动或气动调节阀，所述切断阀、逆止阀和调节阀分别与LNG接收站的自控系统进行的连锁控制。
优选地，所述用户管线上还有设置切断阀和逆止阀，设置在用户管线上的流量控制装置包括流量计和电动或气动调节阀，所述切断阀、逆止阀和调节阀分别与LNG接收站的自控系统进行的连锁控制。
优选地，所述BOG回流管线上设置逆止阀和切断阀，设置在BOG回流管线上的流量控制装置包括流量计和电动或气动调节阀，所述切断阀、逆止阀和调节阀分别与LNG接收站的自控系统进行的连锁控制。
优选地，所述LNG接收站储罐和LNG槽船储罐上分别安装压力传感器，所述压力传感器与LNG接收站的自控系统进行的连锁控制。
优选地，所述用户管线外层为保温层和保护层，它们与LNG接收站卸船管线及用户管线的管程和壳程之间嵌套连接。
所述一种LNG接收站卸船管线保冷系统的保冷的方法，包括以下步骤：
①通过LNG接收站的自动控制系统开启潜液泵，使设置在用户管线上的流量控制装置将用户管线流量控制在设定值，用户LNG进入卸船管线及用户管线套管壳程，对卸船管线及用户管线套管管程进行预冷；
②预冷完成后，开启与LNG槽船连接的双卸船母线上的切断阀，开启LNG槽船上的潜液泵，槽船上LNG经过双卸船母线进入卸船管线及用户管线套管管程；
③使用设置在双卸船母线上的流量控制装置将双卸船母线的LNG流量控制在设定值，卸船LNG进入LNG接收站储罐；
④开启BOG回流管线上BOG压缩机，LNG接收站的自动控制系统根据LNG接收站储罐压力以及槽船储罐压力自动调节BOG回流管线上调节阀开度，控制BOG流量，使LNG接收站储罐压力以及槽船储罐压力维持在设定值；
⑤开启火炬切断阀，将多余的BOG通过火炬燃烧。
本发明具有如下的优点和积极效果：
1、本发明LNG接收站卸船管线及用户管线为套管形式，管程为LNG接收站卸船管线，壳程为用户管线，且用户管线外层为保温层和保护层，因此套管壳程可吸收外界传递的热量并及时将热量带出管线，同时套管管程内的LNG可达到保冷的目的，从而降低了BOG的产生。
2、本发明双卸船母线以及用户管线均设置流量自动控制，流量自动控制包括流量计和调节阀，通过流量计反馈的流量数值可控制调节阀开度，以使管中实际流量符合预定流量。
3、本发明通过安装在LNG槽船储罐的压力传感器反馈的压力数值，控制双卸船母线流量控制装置上的调节阀开度，以使LNG槽船储罐的压力维持在设定值。安装在LNG接收站储罐上的压力传感器将压力值输入至BOG回流管线上上的流量控制系统，通过对设置在BOG回流管线上的流量控制装置的调节阀开度的控制，使LNG接收站储罐压力维持在设定值。
附图说明：
图1为本发明的原理示意图；
图2为LNG接收站卸船管线及用户管线套管结构示意图。
具体实施方式：
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供一种LNG接收站卸船管线保冷系统，包括LNG接收站储罐1、潜液泵2、BOG压缩机3、火炬4、LNG槽船5和LNG接收站卸船管线及用户管线套管6。
所述LNG接收站卸船管线及用户管线6为套管形式，管程为LNG接收站卸船管线，壳程为用户管线与用户端连接。所述用户管线上设置切断阀、逆止阀和流量控制装置，所述流量控制装置采用流量控制系统FT103，包括流量计FT103和电动或气动调节阀FV103，通过流量计反馈的流量数值，控制调节阀开度，以便管中实际流量符合预定流量。
所述潜液泵2设置在LNG接收站储罐1中，潜液泵2与用户管线相连接，所述潜液泵2与LNG接收站的自控系统进行的连锁控制。
所述LNG槽船5连接双卸船母线，即卸船母线7和卸船母线8，双卸船母线可单独卸船或同时卸船，双卸船母线汇总后与卸船管线及用户管线套管6管程相连接，卸船管线及用户管线套管6管程进入LNG接收站储罐1。所述卸船母线7和卸船母线8上均设置切断阀、逆止阀和流量控制装置，设置在卸船母线8上的流量控制装置采用流量控制系统FT101、设置在卸船母线7上的流量控制装置采用流量控制系统FT102。所述流量控制系统FT101和流量控制系统FT102分别包括流量计FT101、FT102，电动或气动调节阀FV101、FV102，它们分别与LNG接收站的自控系统进行的连锁控制。
所述LNG接收站储罐1连通有BOG输出管，该输出管分两支路分别连接火炬4及BOG压缩机3，BOG压缩机3通过管路连接BOG回流管线9，BOG回流管线进入LNG槽船5储罐，以维持其压力，多余部分进入火炬燃烧。所述BOG回流管线上设置有设置逆止阀、切断阀以及流量、压力控制装置，流量控制装置采用流量控制系统。
所述LNG接收站储罐1和LNG槽船5储罐分别安装压力传感器，压力传感器通过LNG接收站的自动控制系统控制设置在BOG回流管线上的流量控制系统中的调节阀开度，从而调节BOG回流管线流量。
如图2所示，所述用户管线外层为保温层12和保护层13，它们与LNG接收站卸船管线及用户管线6的管程10和壳程11之间嵌套连接，不互通。外界热量通过保护层13、保温层12传递至壳程11，壳程11内的用户LNG将热量传输至用户端，管程10内LNG保冷良好，较少产生BOG。
下面通过具体实施例详细说明本发明LNG接收站卸船管线保冷系统的保冷方法，包括如下步骤：
①通过LNG接收站的自动控制系统开启潜液泵2，使设置在用户管线上的流量控制系统FT103将用户管线流量控制在设定值，用户LNG进入卸船管线及用户管线套管6壳程11，对卸船管线及用户管线套管6管程10进行预冷；
②预冷完成后，开启与LNG槽船5连接的双卸船母线上的切断阀，开启LNG槽船5上的潜液泵，槽船上LNG经过双卸船母线进入套管管程10；
③使用设置在卸船母线7上的流量控制系统FT102和设置在卸船母线8上的流量控制系统FT101，将双卸船母线的LNG流量控制在设定值，卸船LNG进入LNG接收站储罐1；
④开启BOG回流管线上BOG压缩机3，LNG接收站的自动控制系统根据LNG接收站储罐压力以及槽船储罐压力自动调节BOG回流管线上调节阀开度，控制BOG流量，使LNG接收站储罐1压力以及槽船5储罐压力维持在设定值；
⑤开启火炬4切断阀，将多余的BOG通过火炬燃烧。
本发明套管壳程吸收外界传热并及时将热量带出管线，从而使套管管程内的LNG达到保冷的目的，降低了BOG的产生，同时能够平抑LNG储罐和LNG槽船储罐的压力波动，益于其压力控制。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (6)

1.一种基于LNG接收站卸船管线保冷系统的保冷方法，其特征在于：该保冷方法适用于基于LNG接收站卸船管线保冷系统，该系统包括LNG接收站储罐、潜液泵、BOG压缩机、火炬、LNG槽船、LNG接收站卸船管线、用户管线、BOG回流管线，其中，潜液泵设置在LNG接收站储罐中，潜液泵与用户管线相连接，LNG接收站卸船管线及用户管线为套管形式，管程为LNG接收站卸船管线，壳程为用户管线，LNG槽船连接卸船母线，卸船母线与LNG接收站卸船管线及用户管线套管管程相连接，LNG接收站卸船管线及用户管线套管管程进入LNG接收站储罐，LNG接收站储罐内连通有BOG输出管，该输出管分成两支路，分别连接火炬及BOG压缩机，BOG压缩机与BOG回流管线连接，BOG回流管线进入LNG槽船储罐；所述卸船母线、用户管线和BOG回流管线上均设置流量控制装置与LNG接收站的自动控制系统连接，用以控制管线流量，该系统的保冷方法包括以下步骤：
①通过LNG接收站的自动控制系统开启潜液泵，使设置在用户管线上的流量控制装置将用户管线流量控制在设定值，用户LNG进入卸船管线及用户管线套管壳程，对卸船管线及用户管线套管管程进行预冷；
②预冷完成后，开启与LNG槽船连接的双卸船母线上的切断阀，开启LNG槽船上的潜液泵，槽船上LNG经过双卸船母线进入卸船管线及用户管线套管管程；
③使用设置在双卸船母线上的流量控制装置将双卸船母线的LNG流量控制在设定值，卸船LNG进入LNG接收站储罐；
④开启BOG回流管线上BOG压缩机，LNG接收站的自动控制系统根据LNG接收站储罐压力以及槽船储罐压力自动调节BOG回流管线上调节阀开度，控制BOG流量，使LNG接收站储罐压力以及槽船储罐压力维持在设定值；
⑤开启火炬切断阀，将多余的BOG通过火炬燃烧。
2.根据权利要求1所述的一种基于LNG接收站卸船管线保冷系统的保冷方法，其特征在于：所述LNG槽船连接双卸船母线，每条卸船母线上均设置切断阀、逆止阀和流量控制装置，流量控制装置包括流量计和电动或气动调节阀，所述切断阀、逆止阀和调节阀分别与LNG接收站的自控系统进行的连锁控制。
3.根据权利要求1所述的一种基于LNG接收站卸船管线保冷系统的保冷方法，其特征在于：所述用户管线上设置切断阀和逆止阀，设置在用户管线上的流量控制装置包括流量计和电动或气动调节阀，所述切断阀、逆止阀和调节阀分别与LNG接收站的自控系统进行的连锁控制。
4.根据权利要求1所述的一种基于LNG接收站卸船管线保冷系统的保冷方法，其特征在于：所述BOG回流管线上设置逆止阀和切断阀，设置在BOG回流管线上的流量控制装置包括流量计和电动或气动调节阀，所述切断阀、逆止阀和调节阀分别与LNG接收站的自控系统进行的连锁控制。
5.根据权利要求1所述的一种基于LNG接收站卸船管线保冷系统的保冷方法，其特征在于：所述LNG接收站储罐和LNG槽船储罐上分别安装压力传感器，所述压力传感器与LNG接收站的自控系统进行的连锁控制。
6.根据权利要求1所述的一种基于LNG接收站卸船管线保冷系统的保冷方法，其特征在于：所述用户管线外层为保温层和保护层，它们与LNG接收站卸船管线及用户管线的管程和壳程之间嵌套连接。
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