CN114427656B - 一种基于lng趸船加注站的lng加注、bog回收系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于LNG趸船加注站的LNG加注、BOG回收系统，包括中控室、电动执行器、LNG加注系统、趸船BOG输出系统、趸船BOG回收系统、BOG转换储存系统，所述中控室设置在加注站旁，中控室通过电缆连接设置在LNG加注系统、趸船BOG输出系统、趸船BOG回收系统及BOG转换储存系统上的多个电动执行器；所述每个电动执行器对应连接一个截止阀；所述LNG加注系统负责加注站至趸船路径上的LNG运输；所述趸船BOG输出系统将趸船储罐内BOG输送至BOG转换储存系统；所述趸船BOG回收系统处理加注完成后残余的BOG；所述BOG转换储存系统用于对BOG完成液化处理并储存，通过本发明的技术方案，提高LNG加注作业效率，且达到BOG零排放且再利用的效果。
Description
技术领域
本发明涉及LNG趸船加气站技术领域，特别是一种基于LNG趸船加注站的LNG加注、BOG回收系统。
背景技术
LNG作为一种绿色的清洁能源得到了迅速发展，特别是在法律法规及相关政策的推动下，船用LNG动力船应运而生，在国外及国内早期的LNG动力船靠陆上的槽车进行燃料补给，由于LNG储罐(约-160℃)受外界环境热量的入侵，LNG罐内液下泵运行时部分机械能转化为热能，这都会使罐内LNG气化产生BOG(即Boil Off Gas简称BOG，为闪蒸气)，船用储罐作为燃料的暂存设备，因其自身的真空度(客观)，加上LNG特性，储罐LNG有不定量的BOG放散，从长远运行考虑其放散量较大。
现有几种加注模式为“船-船”“岸-船”“车-船”，几种模式基本一样，唯一不同的是有无气相管道，或者气相管道后端连接的储罐大小，是否能储存回气，现有技术存在无BOG回收装置或仅有容量较小的气态储罐的问题，无法储存、回收、利用BOG，为满足LNG燃料船舶加注效率或因BOG超限而不得不向大气排放，造成资源浪费及环境污染。
发明内容
本发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种基于LNG趸船加注站的LNG加注、BOG回收系统，解决BOG的资源浪费及其排放导致的环境污染问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种基于LNG趸船加注站的LNG加注、BOG回收系统，包括中控室、电动执行器、LNG加注系统、趸船BOG输出系统、趸船BOG回收系统、BOG转换储存系统，所述中控室设置在加注站旁，中控室通过电缆连接设置在LNG加注系统、趸船BOG输出系统、趸船BOG回收系统及BOG转换储存系统上的多个电动执行器；所述每个电动执行器对应连接一个截止阀；所述LNG加注系统负责加注站至趸船路径上的LNG运输；所述趸船BOG输出系统将趸船储罐内BOG输送至BOG转换储存系统；所述趸船BOG回收系统处理加注完成后残余的BOG；所述BOG转换储存系统用于对BOG完成液化处理并储存。
进一步的，所述LNG加注系统、趸船BOG输出系统、趸船BOG回收系统及BOG转换储存系统均设有气压表和液位计，气压表和液位计通过电缆连接中控室，以电信号形式传递信息。
进一步的，所述LNG加注系统包括陆上LNG加注储罐、截止阀、LNG加注低温304不锈保温钢管、液相加注管、快速接头、加注臂及趸船LNG储罐，所述陆上LNG加注储罐设置在陆上加注站内，用于日常储存LNG，由截止阀连接LNG加注低温304不锈保温钢管，当加注时由中控室发送信号至电动执行器，控制截止阀的开启与关闭；所述LNG加注低温304不锈保温钢管布置在陆上，一端通过截止阀连接陆上LNG加注储罐，另一端连接液相加注管，在加注过程中完成LNG的陆上运输；所述液相加注管布置在趸船甲板上，两端分别连接加注臂及LNG加注低温304不锈保温钢管；所述快速接头连接LNG加注低温304不锈保温钢管与液相加注管；所述加注臂布置于趸船甲板上，对趸船LNG储罐进行加注；所述趸船LNG储罐布置在趸船甲板上，对加注的LNG进行储存，且趸船LNG储罐设有气压表及液位计，监控管内LNG加注量情况，并反馈至中控室。
进一步的，所述趸船BOG输出系统包括BOG输出低温304不锈保温钢管、气相回气管，所述BOG输出低温304不锈保温钢管铺设在陆上，一端连接BOG转换储存系统，另一端通过快速接头连接气相回气管，对BOG进行低温保温并完成输送；所述气相回气管通过法兰连接趸船LNG储罐，对罐内BOG进行输送，且气相回气管上设有截止阀。
进一步的，所述LNG加注系统及趸船BOG输出系统均设有防漏装置，防漏装置通过电缆连接中控室，所述防漏装置包括气动联锁阀门及拉断阀，所述气动联锁阀门设置在LNG加注低温304不锈保温钢管及BOG输出低温304不锈保温钢管上，当出现泄漏，气动联锁阀门联锁自动切断并关闭；所述拉断阀设置在快速接头位置，出现紧急情况，将自动切断关闭拉断阀；所述防漏装置启动，通过电缆将向中控室发送信号，中控室向所有电动执行器发出关闭信号，关闭所有截止阀。
进一步的，所述趸船BOG回收系统包括气态回收管道、趸船BOG储罐，所述气态回收管道与液相加注管及气相回气管并行布置，且通过联锁阀连接，通过联锁阀自动或人工启动，气相回气管回收液相加注管、气相回气管中残余的BOG；所述趸船BOG储罐与趸船LNG储罐相邻布置，储存收集到的残余BOG，且趸船BOG储罐设有气压表。
进一步的，所述BOG转换储存系统包括陆上LNG转换储罐、气化撬及压缩充装装置，所述陆上LNG转换储罐布置于陆上，通过截止阀与BOG输出低温304不锈保温钢管连接，陆上LNG转换储罐储存LNG并对输入的BOG进行降温降压，转换为LNG，陆上LNG转换储罐设有气压表及液位计且将数据上传至中控室，当储罐内压力增高至临界点，气压表将异常数据上传至中控室并报警，中控室对所有电动执行器发送关闭信号，关闭所有截止阀，对压力达到临界点的陆上LNG转换储罐管进行更换；所述气化撬设置在陆上LNG转换储罐后端，对由陆上LNG储罐输送出的LNG进行压力稳定；所述压缩充装装置与气化撬连接，对LNG进行压缩与充装。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：通过本发明的技术方案，加注站对趸船进行LNG加注的同时有效回收加注过程中产生的BOG，并对BOG进行再次利用，达到循环利用的目的及BOG零排放的效果，有效利用资源并保护环境不受BOG污染，在LNG趸船加注过程中，能有效降低因BOG回流迟缓而造成加注效率低下的技术问题，提高LNG加注作业效率。
附图说明
图1是本发明中系统工作流程示意图；
图2是本发明中中控室与各系统之间的连接关系示意图；
图3是本发明中加注、回收工作流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的详细描述。
如图1～3所示，一种基于LNG趸船加注站的LNG加注、BOG回收系统，包括中控室、电动执行器、LNG加注系统、趸船BOG输出系统、趸船BOG回收系统、BOG转换储存系统，中控室设置在加注站旁，中控室通过电缆连接设置在LNG加注系统、趸船BOG输出系统、趸船BOG回收系统及BOG转换储存系统上的多个电动执行器；每个电动执行器对应连接一个截止阀；LNG加注系统负责加注站至趸船路径上的LNG运输；趸船BOG输出系统将趸船储罐内BOG输送至BOG转换储存系统；趸船BOG回收系统处理加注完成后残余的BOG；BOG转换储存系统用于对BOG完成液化处理并储存。
具体的，LNG加注系统、趸船BOG输出系统、趸船BOG回收系统及BOG转换储存系统均设有气压表和液位计，气压表和液位计通过电缆连接中控室，以电信号形式传递信息。工作人员可根据实际需求提前关闭加注或回气，发生紧急情况，系统中问题装置自动关闭的，将对异常装置及数据处理后显示，帮助工作人员能第一时间了解到问题所在，及时处理。
具体的，LNG加注系统包括陆上LNG加注储罐、截止阀、LNG加注低温304不锈保温钢管、液相加注管、快速接头、加注臂及趸船LNG储罐，陆上LNG加注储罐设置在陆上加注站内，用于日常储存LNG，由截止阀连接LNG加注低温304不锈保温钢管，当加注时由中控室发送信号至电动执行器，控制截止阀的开启与关闭；LNG加注低温304不锈保温钢管布置在陆上，一端通过截止阀连接陆上LNG加注储罐，另一端连接液相加注管，在加注过程中完成LNG的陆上运输；液相加注管布置在趸船甲板上，两端分别连接加注臂及LNG加注低温304不锈保温钢管；快速接头连接LNG加注低温304不锈保温钢管与液相加注管；加注臂布置于趸船甲板上，对趸船LNG储罐进行加注；趸船LNG储罐布置在趸船甲板上，对加注的LNG进行储存，且趸船LNG储罐设有气压表及液位计，监控管内LNG加注量情况，并反馈至中控室。
具体的，趸船BOG输出系统包括BOG输出低温304不锈保温钢管、气相回气管，BOG输出低温304不锈保温钢管铺设在陆上，一端连接BOG转换储存系统，另一端通过快速接头连接气相回气管，对BOG进行低温保温并完成输送；气相回气管通过法兰连接趸船LNG储罐，对罐内BOG进行输送，且气相回气管上设有截止阀。在给船舶加注时，同时进行加注和回气，能形成一个完整的回路，避免出现因后端BOG无法排出而造成的储罐压力过高，造成无法加注LNG或加注缓慢(船舶LNG加注要顺利进行，液相管道的压力须高于趸船LNG储罐的压力，压差越大，加注越快，如BOG无法排出，BOG压力回流，与液相压力持平、高于等情况，就会造成加注缓慢或无法加注)。
具体的，LNG加注系统及趸船BOG输出系统均设有防漏装置，防漏装置通过电缆连接中控室，防漏装置包括气动联锁阀门及拉断阀，气动联锁阀门设置在LNG加注低温304不锈保温钢管及BOG输出低温304不锈保温钢管上，当出现泄漏，气动联锁阀门联锁自动切断并关闭；拉断阀设置在快速接头位置，出现紧急情况，将自动切断关闭拉断阀；防漏装置启动，通过电缆将向中控室发送信号，中控室向所有电动执行器发出关闭信号，关闭所有截止阀。BOG在回收过程中采用压力差的方式运输，对于运输装置有高强度要求，但不能排除可能出现的泄漏情况，一旦压力过高产生泄漏将对环节造成严重污染，所以防漏装置的设置十分有必要，且一旦启动应立刻对工作人员进行告知，并由中控室自动下发关闭所有截止阀信号，中断回收作业，阻止进一步的泄漏。
具体的，趸船BOG回收系统包括气态回收管道、趸船BOG储罐，气态回收管道与液相加注管及气相回气管并行布置，且通过联锁阀连接，通过联锁阀自动或人工启动，气相回气管回收液相加注管、气相回气管中残余的BOG；趸船BOG储罐与趸船LNG储罐相邻布置，储存收集到的残余BOG，且趸船BOG储罐设有气压表。在常规状态下，气态回气管断开状态，不会有气体进入，趸船BOG储罐出入口均有3个以上的截止阀，且设有联锁阀，气相回气管、液相加注管上设有气压表，可直观显示是否有残留，管道上均设有安全阀，如有残留气态且压力超高，安全阀启动，放空气态。趸船BOG回收系统在LNG加注完成，且液相加注管与LNG加注低温304不锈保温钢管、气相回气管与BOG输出低温304不锈保温钢管断开情况下，开始工作，对液相加注管、气相回气管中残余的BOG进行回收，当检测到液相加注管、气相回气管中压力接近趸船BOG储罐内压力时停止收集。
具体的，BOG转换储存系统包括陆上LNG转换储罐、气化撬及压缩充装装置，陆上LNG转换储罐布置于陆上，陆上LNG储罐设有气压表及液位计，数据上传至中控室，且陆上LNG储罐内温度低于-160°，通过截止阀与BOG输出低温304不锈保温钢管连接，陆上LNG转换储罐储存LNG并对输入的BOG进行降温降压，转换为LNG，陆上LNG转换储罐设有气压表及液位计且将数据上传至中控室，当储罐内压力增高至临界点，气压表将异常数据上传至中控室并报警，中控室对所有电动执行器发送关闭信号，关闭所有截止阀，对压力达到临界点的陆上LNG转换储罐管进行更换；气化撬设置在陆上LNG转换储罐后端，对由陆上LNG储罐输送出的LNG进行压力稳定；压缩充装装置与气化撬连接，对LNG进行压缩与充装，将回收的BOG经由气化撬输送至城市燃气管道，供城镇居民及商户使用，也可经由CNG压缩机输送至CNG充装站，供CNG车辆使用。
通过本发明的技术方案，加注站对趸船进行LNG加注的同时有效回收加注过程中产生的BOG，并对BOG进行再次利用，达到循环利用的目的及BOG零排放的效果，有效利用资源并保护环境不受BOG污染，在LNG趸船加注过程中，能有效降低因BOG回流迟缓而造成加注效率低下的技术问题，提高LNG加注作业效率。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于LNG趸船加注站的LNG加注、BOG回收系统，其特征在于：包括中控室、电动执行器、LNG加注系统、趸船BOG输出系统、趸船BOG回收系统、BOG转换储存系统，所述中控室设置在加注站旁，中控室通过电缆连接设置在LNG加注系统、趸船BOG输出系统、趸船BOG回收系统及BOG转换储存系统上的多个电动执行器；所述每个电动执行器对应连接一个截止阀；所述LNG加注系统负责加注站至趸船路径上的LNG运输；所述趸船BOG输出系统将趸船储罐内BOG输送至BOG转换储存系统；所述趸船BOG回收系统处理加注完成后残余的BOG；所述BOG转换储存系统用于对BOG完成液化处理并储存；
所述LNG加注系统、趸船BOG输出系统、趸船BOG回收系统及BOG转换储存系统均设有气压表和液位计，气压表和液位计通过电缆连接中控室，以电信号形式传递信息;
所述LNG加注系统包括陆上LNG加注储罐、截止阀、LNG加注低温304不锈保温钢管、液相加注管、快速接头、加注臂及趸船LNG储罐，所述陆上LNG加注储罐设置在陆上加注站内，用于日常储存LNG，由截止阀连接LNG加注低温304不锈保温钢管，当加注时由中控室发送信号至电动执行器，控制截止阀的开启与关闭；所述LNG加注低温304不锈保温钢管布置在陆上，一端通过截止阀连接陆上LNG加注储罐，另一端连接液相加注管，在加注过程中完成LNG的陆上运输；所述液相加注管布置在趸船甲板上，两端分别连接加注臂及LNG加注低温304不锈保温钢管；所述快速接头连接LNG加注低温304不锈保温钢管与液相加注管；所述加注臂布置于趸船甲板上，对趸船LNG储罐进行加注；所述趸船LNG储罐布置在趸船甲板上，对加注的LNG进行储存，且趸船LNG储罐设有气压表及液位计，监控管内LNG加注量情况，并反馈至中控室。
2.根据权利要求1所述的一种基于LNG趸船加注站的LNG加注、BOG回收系统，其特征在于：所述趸船BOG输出系统包括BOG输出低温304不锈保温钢管、气相回气管，所述BOG输出低温304不锈保温钢管铺设在陆上，一端连接BOG转换储存系统，另一端通过快速接头连接气相回气管，对BOG进行低温保温并完成输送；所述气相回气管通过法兰连接趸船LNG储罐，对罐内BOG进行输送，且气相回气管上设有截止阀。
3.根据权利要求2所述的一种基于LNG趸船加注站的LNG加注、BOG回收系统，其特征在于：所述LNG加注系统及趸船BOG输出系统均设有防漏装置，防漏装置通过电缆连接中控室，所述防漏装置包括气动联锁阀门及拉断阀，所述气动联锁阀门设置在LNG加注低温304不锈保温钢管及BOG输出低温304不锈保温钢管上，当出现泄漏，气动联锁阀门联锁自动切断并关闭；所述拉断阀设置在快速接头位置，出现紧急情况，将自动切断关闭拉断阀；所述防漏装置启动，通过电缆将向中控室发送信号，中控室向所有电动执行器发出关闭信号，关闭所有截止阀。
4.根据权利要求3所述的一种基于LNG趸船加注站的LNG加注、BOG回收系统，其特征在于：所述趸船BOG回收系统包括气态回收管道、趸船BOG储罐，所述气态回收管道与液相加注管及气相回气管并行布置，且通过联锁阀连接，通过联锁阀自动或人工启动，气相回气管回收液相加注管、气相回气管中残余的BOG；所述趸船BOG储罐与趸船LNG储罐相邻布置，储存收集到的残余BOG，且趸船BOG储罐设有气压表。
5.根据权利要求2所述的一种基于LNG趸船加注站的LNG加注、BOG回收系统，其特征在于：所述BOG转换储存系统包括陆上LNG转换储罐、气化撬及压缩充装装置，所述陆上LNG转换储罐布置于陆上，通过截止阀与BOG输出低温304不锈保温钢管连接，陆上LNG转换储罐储存LNG并对输入的BOG进行降温降压，转换为LNG，陆上LNG转换储罐设有气压表及液位计且将数据上传至中控室，当储罐内压力增高至临界点，气压表将异常数据上传至中控室并报警，中控室对所有电动执行器发送关闭信号，关闭所有截止阀，对压力达到临界点的陆上LNG转换储罐管进行更换；所述气化撬设置在陆上LNG转换储罐后端，对由陆上LNG储罐输送出的LNG进行压力稳定；所述压缩充装装置与气化撬连接，对LNG进行压缩与充装。
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