CN117108931A - Lng气化系统及一键控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种LNG气化系统及一键控制方法，LNG气化系统包括LNG总管路、多个供液支线、多个气化支线及控制系统。供液支线包括第一输液泵、回流管路和出液管路；第一输液泵的进液端与用于提供液化天然气的LNG源连接，第一输液泵的出液端通过回流管路与LNG源连接，第一输液泵的出液端通过出液管路与LNG总管路连接。气化支线包括气化器、进液管路、第二输液泵；气化器冷侧的进液端通过进液管路与LNG总管路连接，气化器冷侧的出气端用于输出气态天然气；第二输液泵与气化器热侧连接，第二输液泵用于为气化器热侧的换热介质流动提供动力。该LNG气化系统具有较高的自动化程度，且具有较高的稳定性。

Description

LNG气化系统及一键控制方法

技术领域

本申请涉及LNG再气化技术领域，特别涉及一种LNG气化系统及一键控制方法。

背景技术

随着天然气行业的快速发展，液化天然气(LNG)作为清洁能源越来越受到重视，国内LNG接收站发展蓬勃。LNG接收站主要进行天然气管网调峰服务，具备LNG的接卸、储存、液态外输、增压气化及蒸发气(BOG)处理等多功能，所涉及设备众多，运行工况复杂多变。但常规的LNG接收站高度依赖人工，在LNG气化外输启停过程中系统压力、温度等参数波动较大，系统稳定性较差，容易对液化天然气传输管路和天然气传输管路造成冲击。

发明内容

有鉴于现有技术中存在的上述问题，本申请提供了一种LNG气化系统及一键控制方法，本申请采用的技术方案如下。

本申请第一方面提供了一种LNG气化系统，所述LNG气化系统包括LNG总管路、多个供液支线、多个气化支线及控制系统；

所述供液支线包括第一输液泵、回流管路和出液管路；所述第一输液泵的进液端与用于提供液化天然气的LNG源连接，所述第一输液泵的出液端通过所述回流管路与所述LNG源连接，所述第一输液泵的出液端通过所述出液管路与所述LNG总管路连接；

所述气化支线包括气化器、进液管路、第二输液泵；所述气化器冷侧的进液端通过所述进液管路与所述LNG总管路连接，所述气化器冷侧的出气端用于输出气态天然气；所述第二输液泵与所述气化器热侧连接，所述第二输液泵用于为所述气化器热侧的换热介质流动提供动力；

所述控制系统配置为：

基于用于标识天然气输出流量的第一输气量信息，以及用于标识各所述供液支线和各所述气化支线的运行状态的第一状态信息，分别从处于关闭状态的所述供液支线和所述气化支线中确定第一目标供液支线和第一目标气化支线；

开启所述第一目标气化支线上的第二输液泵，并将所述第二输液泵的流量调节至大于等于第一目标流量；

导通所述第一目标供液支线的回流管路，启动所述第一目标供液支线的第一输液泵，控制所述第一输液泵提高功率以提高所述第一输液泵的出液端压力；

在所述第一输液泵的出液端压力和所述LNG总管路的压力之间的相对差值小于第一阈值的情况下，开启所述第一目标供液支线的出液管路和所述第一目标气化支线的进液管道；

逐渐降低所述第一目标供液支线的回流管路的开度，同步逐渐提高所述第一目标气化支线的进液管路开度，并逐渐提高所述第一输液泵的功率以逐渐提高所述出液管路的流量，直至所述目标供液支路的回流管路关闭、所述出液管路的流量达到第二目标流量且所述目标气化支路的进液管路的流量达到第三目标流量。

在一些实施例中，所述控制系统具体配置为：

线性降低所述第一目标供液支线的回流管路的开度，同步线性提高所述第一目标气化支线的进液管路开度，直至所述目标供液支路的回流管路关闭、所述出液管路的流量达到第二目标流量且所述目标气化支路的进液管路的流量达到第三目标流量；或者

梯次降低所述第一目标供液支线的回流管路的开度，同步梯次提高所述第一目标气化支线的进液管路的开度，直至所述目标供液支路的回流管路关闭、所述出液管路的流量达到第二目标流量且所述目标气化支路的进液管路的流量达到第三目标流量；其中，所述回流管路的单次调节量和所述进液管路的单次调节量符合第一目标范围，所述第一目标范围为2.5％至10％。

在一些实施例中，所述控制系统具体配置为：

对所述LNG源，以及所述LNG源和所述第一输液泵之间的管路进行设备健康状态检查，获取第一检查信息；

基于所述第一输气量信息、所述第一状态信息和所述第一检查信息，分别从处于关闭状态的所述供液支线和所述气化支线中确定第一目标供液支线和所述第一目标气化支线。

在一些实施例中，所述控制系统具体配置为：

对所述第一目标供液支线和所述第一目标气化支线进行启动检查，获取第二检查信息；所述启动检查至少包括所述第一目标供液支线上的第一输液泵、回流管路和出液管路，以及所述第一目标气化支线上的气化器、进液管路和第二输液泵的设备健康状态检查；

在所述第二检查信息符合第一启动条件的情况下，开启所述第一目标气化支线上的第二输液泵。

在一些实施例中，所述LNG气化系统还包括紧急防护系统，所述紧急防护系统与所述控制系统连接；所述紧急防护系统包括多个紧急防护项目，所述紧急防护系统用于在任一所述紧急防护项目被触发时通过所述控制系统对所述供液支线或所述气化支线执行紧急防护操作；所述控制系统具体配置为：

从所述紧急防护系统获取第二状态信息，所述第二状态信息用于标识各个所述紧急防护项目处于投用状态或非投用状态；

在所述第二检测信息符合第一启动条件，且所述第二状态信息符合第二启动条件的情况下，开启所述第一目标气化支线上的第二输液泵。

在一些实施例中，所述控制系统具体配置为：

确定所述第一目标气化支线的气化器冷侧的进液端温度；

在所述气化器冷侧的进液端温度低于第二阈值的情况下，开启所述第一目标气化支线的的进液管道；

在所述气化器冷侧的进液端温度高于第二阈值的情况下，对所述第一目标气化支线的气化器冷侧的进液端执行预冷操作。

在一些实施例中，所述控制系统还配置为：

分别从处于开启状态的所述供液支线和所述气化支线中确定第二目标供液支线和第二目标气化支线；

逐渐提高所述第二目标供液支线中回流管路的开度，同步逐渐降低所述第二目标气化支线中进液管路的开度，并逐渐提高所述LNG气化系统中其余处于开启状态的气化支线中进液管路的开度，直至所述第二目标气化支线中进液管道关闭；

关闭所述第二目标供液支线中供液管路和第一输液泵；

关闭所述第二目标气化支线中的第二输液泵。

在一些实施例中，所述控制系统具体配置为：

线性提高所述第二目标供液支线中回流管路的开度，同步线性降低所述第二目标气化支线中进液管路的开度，并线性提高所述LNG气化系统中其余处于开启状态的气化支线中进液管路的开度，直至所述第二目标气化支线中进液管道关闭；或者

梯次提高所述第二目标供液支线中回流管路的开度，同步梯次降低所述第二目标气化支线中进液管路的开度，并梯次提高所述LNG气化系统中其余处于开启状态的气化支线中进液管路的开度，直至所述第二目标气化支线中进液管道关闭；其中，所述回流管路的单次调节量和所述进液管路的单次调节量符合第一目标范围，所述第一目标范围为2.5％至10％。

在一些实施例中，所述气化支线还包括保冷管路，所述保冷管路分别与所述气化器冷侧的进液端和所述LNG源连接；所述控制系统还配置为：

在所述第二目标气化支线中进液管道关闭之后，逐渐提高所述保冷管路的开度，直至所述保冷管路的流量达到第四目标流量。

本申请第二方面提供了一种一键控制方法，应用于LNG气化系统，所述LNG气化系统包括LNG总管路、多个供液支线及多个气化支线；

所述供液支线包括第一输液泵、回流管路和出液管路；所述第一输液泵的进液端与用于提供液化天然气的LNG源连接，所述第一输液泵的出液端通过所述回流管路与所述LNG源连接，所述第一输液泵的出液端通过所述出液管路与所述LNG总管路连接；

所述气化支线包括气化器、进液管路、第二输液泵；所述气化器冷侧的进液端通过所述进液管路与所述LNG总管路连接，所述气化器冷侧的出气端用于输出气态天然气；所述第二输液泵与所述气化器热侧连接，所述第二输液泵用于为所述气化器热侧的换热介质流动提供动力；

所述一键控制方法包括：

基于用于标识天然气输出流量的第一输气量信息，以及用于标识各所述供液支线和各所述气化支线的运行状态的第一状态信息，分别从处于关闭状态的所述供液支线和所述气化支线中确定第一目标供液支线和第一目标气化支线；

开启所述第一目标气化支线上的第二输液泵，并将所述第二输液泵的流量调节至大于等于第一目标流量；

导通所述第一目标供液支线的回流管路，启动所述第一目标供液支线的第一输液泵，控制所述第一输液泵提高功率以提高所述第一输液泵的出液端压力；

在所述第一输液泵的出液端压力和所述LNG总管路的压力之间的相对差值小于第一阈值的情况下，开启所述第一目标供液支线的出液管路和所述第一目标气化支线的进液管道；

逐渐降低所述第一目标供液支线的回流管路的开度，同步逐渐提高所述第一目标气化支线的进液管路开度，并逐渐提高所述第一输液泵的功率以逐渐提高所述出液管路的流量，直至所述目标供液支路的回流管路关闭、所述出液管路的流量达到第二目标流量且所述目标气化支路的进液管路的流量达到第三目标流量。

本申请实施例的LNG气化系统，在控制系统的控制下能够将LNG气化系统稳步的调整至目标工作状态，不具有较高的自动化程度，避免启动过程和关闭过程对LNG源、LNG总管路、气化器及LNG外输管路等造成冲击，使得该LNG气化系统具有较高的稳定性。

附图说明

图1为本申请实施例的LNG气化系统的结构示意图；

图2为本申请实施例的LNG气化系统的启动过程的流程图；

图3为本申请实施例的LNG气化系统的关闭过程的流程图。

附图标记说明：

110-LNG总管路；

120-供液支线；121-第一输液泵；122-回流管路；123-第一调节阀；124-出液管路；125-第二调节阀；126-第一切断阀；

130-气化支线；131-气化器；132-进液管路；133-第三调节阀；134-第二切断阀；135-第二输液泵；

140-控制系统；

150-紧急防护系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

本申请实施例提供了一种LNG气化系统，图1为本申请实施例的LNG气化系统的结构示意图，参见图1所示，本申请实施例的LNG气化系统包括LNG总管路110、多个供液支线120、多个气化支线130及控制系统140。可以理解的是，虽然图1中仅示例处一条供液支线120和一条气化支线130，但是在实际应用时通常包括多条并联连接的供液支线120和多条并联连接的气化支线130。

所述供液支线120包括第一输液泵121、回流管路122和出液管路124。所述第一输液泵121的进液端与用于提供液化天然气的LNG源(图中未示出)连接，所述第一输液泵121的出液端通过所述回流管路122与所述LNG源连接，所述第一输液泵121的出液端通过所述出液管路124与所述LNG总管路110连接。所述第一输液泵121能够将LNG源提供的LNG输送至回流管路122和/或出液管路124，LNG通过所述回流管路122能够回流至LNG源，LNG通过所述出液管路124能够输送至LNG总管路110。可选的，所述LNG源包括LNG储罐、LNG输送管线等各种能够提供液化天然气(LNG)的装置或系统。

可选的，所述回流管路122上可设有第一调节阀123，通过所述第一调节阀123能够调节所述回流管路122的开度。所述出液管路124上可设有第二调节阀125，通过所述第二调节阀125能够调节所述出液管路124的开度。可选的，所述出液管路124上还可设有第一切断阀126，通过所述第一切断阀126能够紧急切断所述出液管路124。例如，在遇到突发情况时，可通过所述第一切断阀126紧急切断所述出液管路124。

所述气化支线130包括气化器131、进液管路132、第二输液泵135。所述气化器131冷侧的进液端通过所述进液管路132与所述LNG总管路110连接，所述气化器131用于将LNG气化为气态天然气，所述气化器131冷侧的出气端用于输出气态天然气。可选的，所述气化器131包括但不限于开架式气化器131(ORV)、中间介质气化器131(IFV)和浸没燃烧式气化器131(SCV)等等。可选的，所述进液管路132上可设置有第三调节阀133，通过所述第三调节阀133可调节所述进液管路132的开度，进而能够调节所述进液管路132的流量。可选的，所述进液管路132上还可设置有第二切断阀134，通过所述第二切断阀134能够紧急切断所述进液管路132。可选的，所述LNG气化系统还可包括外输管路，所述气化器131冷侧的出气端可与所述外输管路连接。

所述第二输液泵135与所述气化器131热侧连接，所述第二输液泵135用于为所述气化器131热侧的换热介质流动提供动力。可选的，所述第二输液泵135的出液端可与所述气化器131热侧的进液端连接，通过调节所述第二输液泵135的功率可调节所述气化器131热侧的流量。可选的，所述换热介质包括但不限于海水和淡水。例如，在所述LNG气化系统设置在沿海区域的情况下，可利用海水作为换热介质。所述第二输液泵135可通过管道从海中抽取海水，所述气化器131热侧的出液端可通过管道将低温海水输送回海里。还例如，在所述LNG气化系统包括冷能回收系统的情况下，所述第二输液泵135可与所述冷能回收系统连接，可从所述冷能回收系统抽取高温水，所述气化器131热侧的出液端可将低温水输送至所述冷能回收系统。

可选的，所述回流管路122、所述出液管路124和所述进液管路132上还可设置有温度传感器、压力传感器、流量传感器等传感器。例如，所述气化器131冷侧的进液端处可设置有温度传感器，通过该温度传感器能够检测所述气化器131冷侧的进液端温度。

可选的，所述气化支线130还可包括保冷管路(图中未示出)，所述保冷管路可分别与所述气化器131冷侧的进液端和所述LNG源连接，所述保冷管路上可设置有第四调节阀，通过所述第四调节阀能够调节所述保冷管路的开度。

所述控制系统140可分别与第一输液泵121、第二输液泵135、第一调节阀123、第二调节阀125、第三调节阀133、第四调节阀、第一切断阀126、第二切断阀134及各个传感器电连接。所述控制系统140可从各个传感器获取例如压力、温度、流量等检测数据，所述控制系统140还可基于检测数据控制各个控制对象。

可选的，所述控制系统140可包括单个具有数据处理能力的电子设备，所述控制系统140也可为多个电子设备组成的分布式控制系统140。所述电子设备至少包括存储器和处理器，存储器上存储有程序，处理器可执行存储器上的程序时可实现本申请实施例的一键控制方法。所述处理器可以是通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logicdevice，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array，FPGA)，通用阵列逻辑(generic array logic,简称GAL)或其任意组合。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。所述存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。所述可读存储介质可为磁碟、光盘、DVD、USB、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM)等，本申请对具体的存储介质形式不作限定。

可选的，所述控制系统140还可包括显示单元，通过所述显示单元可显示可视化控制界面，可以以设备、区域为界限展示工艺流程。可以以不同颜色标示启停流程进度。可以以弹出窗口、可编辑表格等形式设置启停关键参数调整窗口。可以以不同颜色区分不同的实时状态，并以弹出窗口的形式进行操作员决策询问与执行确认等。所述启停关键参数可以是关键工艺参数的工艺限值、调节阀开度、关键工艺参数在某一步应达到的设定值、循环执行次数、时间限值等。所述关键工艺参数可以是电流、泵轴承振动、流量、压力、温度及其差值、比值等。所述实时状态反馈与提示可以是操作/判断执行失败提示、判断不成立的原因显示、需操作员手动调整项提示等。

可选的，所述LNG气化系统还可包括紧急防护系统150，所述紧急防护系统150与所述控制系统140连接。所述紧急防护系统150包括多个紧急防护项目，所述紧急防护系统150用于在任一所述紧急防护项目被触发时，通过所述控制系统140对所述供液支线120或所述气化支线130执行紧急防护操作。以下通过表格的形式对所述紧急防护项目进行示例性列举，具体详见表1。

表1

需要说明的是，上述紧急防护项目仅为示例性的，在实际应用时，所述紧急防护系统150不仅限于包括上述紧急防护项目。

可选的，所述紧急防护项目还可具有投用条件。所述控制系统140可在满足处于非投用状态的紧急防护项目的投用条件的情况下，向所述紧急防护系统150发送指令，指示所述紧急防护系统150将该一个或多个紧急防护项目切换至投用状态。可选的，所述投用条件可包括时间条件、LNG气化系统的工况条件等等。例如，在某一紧急防护项目配置为延后投用的情况下，当计时时间达到相应的时间阈值，则将该紧急防护项目切换至投用状态。

图2为本申请实施例的LNG气化系统的启动过程的流程图，参见图2所示，在所述LNG气化系统启动过程中，所述控制系统可配置为执行如下操作。

S201，对所述LNG源，以及所述LNG源和所述第一输液泵之间的管路进行设备健康状态检查，获取第一检查信息。

可选的，可对LNG源的设备健康状态进行检查，也可对于所述LNG源连接的再冷凝器的设备健康状态进行检查，还可对所述LNG源和所述第一输液泵之间管路，以及与所述LNG源连接的低压泵等设备的设备健康状态进行检查。

可选的，该设备健康状态检测可通过控制系统自动完成。例如，所述控制系统可基于传感器的检测结果确定所述LNG源，以及所述LNG源和所述第一输液泵之间的管路的设备健康状态。或者，所述控制系统也可基于控制系统与目标待检查设备之间控制链路的通断状态，确定所述LNG源，以及所述LNG源和所述第一输液泵之间的管路的设备健康状态。亦或者，也可通过人工检查所述LNG源，以及所述LNG源和所述第一输液泵之间的管路的设备健康状态，通过接口设备来获取第一检查信息。

可选的，所述第一检查信息可用于标识所述LNG源，以及所述LNG源和所述第一输液泵之间的管路的设备健康状态。例如，所述第一检查信息可用于标识某一LNG源处于正常状态、故障状态或检修状态等等。

S202，基于用于标识天然气输出流量的第一输气量信息、用于标识各所述供液支线和各所述气化支线的运行状态的第一状态信息，以及所述第一检查信息，分别从处于关闭状态的所述供液支线和所述气化支线中确定第一目标供液支线和所述第一目标气化支线。

可选的，所述第一输气量信息可用于标识所述LNG气化系统的新增天然气输出流量，也可用于标识所述LNG气化系统的天然气总输出流量。可选的，所述供液支线和所述气化支线的运行状态可包括开启状态、关闭状态、检修状态等等。

可选的，所述控制系统可优选选取上游的LNG源及管线处于正常状态，且自身处于关闭状态的供液支线。所述控制系统还可基于新增天然气输出流量，各条供液支线的额定供液流量，以及各条气化支线的天然气额定输出流量等多种参数，从多个处于关闭状态的供液支线中选取一个或多个供液支线作为第一目标供液支线，从多个处于关闭状态的气化支线中选取一个或多个供液支线作为第一目标气化支线。

S203，对所述第一目标供液支线和所述第一目标气化支线进行启动检查，获取第二检查信息，并判断所述第二检查信息是否符合第一启动条件。

其中，所述启动检查至少包括所述第一目标供液支线上的第一输液泵、回流管路和出液管路，以及所述第一目标气化支线上的气化器、进液管路和第二输液泵的设备健康状态检查。

可选的，所述启动检测可通过控制系统来执行，其中全部或部分检查项目也可通过认同来执行。例如，可通过现场工作人员对部分控制系统无法执行的检查项目进行人工检查，并通过例如接口设备向控制系统发送第二检查信息。

可选的，可基于控制系统与所述第一输液泵、第二输液泵、第一调节阀、第二调节阀、第三调节阀、第四调节阀、第一切断阀、第二切断阀及各个传感器之间的控制链路，确定各个泵、阀及传感器的设备健康状态，还可确定控制系统与各个泵、阀及传感器之间控制链路是否处于连通状态等等。

可选的，还可确定所述第一输液泵和所述第二输液泵是否处于上电状态。

可选的，还可检查紧急切断系统、火灾监测系统、气体检测系统等安全防护系统的系统健康状态。

可选的，所述启动检查可具有认可失效，相对应的第二检查信息可具有有效期。所述控制系统在获取到所述第二检查信息之后，可保存所述第二检查信息。当所述控制系统需要再次启动某一供液支线或气化支线时，可从本地获取该供液支线或气化支线的第二检查信息，如果该第二检查信息仍然处于有效期内，则可免于执行启动检查。如果该供液支线或气化支线的第二检查信息已超出有效期，则可重新执行启动检查。

可选的，所述第一启动条件可用于表征所述第一目标供液支线和所述第一目标气化支线均处于正常状态。例如，所述第一启动条件可包括所述第一目标供液支线和所述第一目标气化支线上的泵、阀及传感器等设备均处于正常状态，且控制系统与各个泵、阀及传感器等设备的控制链路均处于连通状态等等。

S204，从所述紧急防护系统获取第二状态信息，并判断所述第二状态信息是否符合第二启动条件。所述第二状态信息用于标识各个所述紧急防护项目处于投用状态或非投用状态。

可选的，所述第二启动条件可包括不会对LNG气化系统启动造成干扰的紧急防护项目处于投用状态，且会对LNG气化系统启动造成干扰的紧急防护项目处于非投用状态。例如，所述第二启动条件可包括表1中第1至8项紧急防护项目处于投用状态，且第9至13项紧急防护系统处于非投用状态。

S205，在所述第二检测信息符合第一启动条件，且所述第二状态信息符合第二启动条件的情况下，开启所述第一目标气化支线上的第二输液泵，并将所述第二输液泵的流量调节至大于等于第一目标流量。

可选的，可借助变频器等辅助设备调节所述第二输液泵的流量调节至第一目标流量。

可选的，在所述第二输液泵的流量达到第一目标流量之后，可将表1中第12项和第13项紧急防护项目切换至投用状态。

可选的，在所述气化器为开架式气化器的情况下，还可检测换热介质在气化器的换热翅片上分布是否均匀。如果均匀，则可将表1中第12项和第13项紧急防护项目切换至投用状态。如果不均匀，则需调整所述第二输液泵的流量，或者通过其他措施使得换热介质在换热翅片上分布均匀，之后再将表1中第12项和第13项紧急防护项目切换至投用状态。

需要说明的是，步骤S203和步骤S204为可选步骤，可选择执行其中一个或两个，也可在确定所述第一目标供液支线和所述第一目标气化支线之后，执行开启所述第一目标气化支线上的第二输液泵，而不执行步骤S203和步骤S204。

S206，导通所述第一目标供液支线的回流管路，启动所述第一目标供液支线的第一输液泵，控制所述第一输液泵提高功率以提高所述第一输液泵的出液端压力，使所述第一输液泵的出液端压力和所述LNG总管路的压力之间的相对差值小于第一阈值。

在第一目标供液支线中的第一输液泵开启的初期阶段，会导通第一目标供液支线的回流管路，所述第一输液泵的出液端通过回流管路与LNG源连接，第一输液泵输出的LNG能够经由回流管路流到到LNG源。通过逐渐提高第一输液泵的功率，逐渐提高第一输液泵的出液端压力，逐渐缩小第一输液泵的出液端压力和所述LNG总管路的压力之间的相对差值，直至所述第一输液泵的出液端压力和所述LNG总管路的压力之间的相对差值小于第一阈值，从而实现均压的目的。

可选的，所述第一阈值可为例如10％。也即，在所述第一输液泵的出液端压力和所述LNG总管路的压力之间的相对差值小于10％时，既实现了均压的目的。

S207，在所述第一输液泵的出液端压力和所述LNG总管路的压力之间的相对差值小于第一阈值的情况下，开启所述第一目标供液支线的出液管路和所述第一目标气化支线的进液管道。

也即，在所述第一输液泵的出液端和所述LNG总管路之间完成均压之后，可开启第一目标供液支线的出液管路和第一目标气化支线的进液管道，建立第一输液泵至气化器之间的通道。

可选的，在开启所述第一目标气化支线的进液管道之前，还可确定所述第一目标气化支线的气化器冷侧的进液端温度。如果所述气化器冷侧的进液端温度低于第二阈值的情况下，可开启所述第一目标气化支线的进液管道。如果所述气化器冷侧的进液端温度高于第二阈值，则可对所述第一目标气化支线的气化器冷侧的进液端执行预冷操作。例如，可通过小流量的LNG对所述气化器冷侧的进液端进行预冷操作，直至所述气化器冷侧的进液端温度小于第二阈值，开启所述第一目标气化支线的进液管道。可选的，所述第二阈值可为例如-100℃。

S208，逐渐降低所述第一目标供液支线的回流管路的开度，同步逐渐提高所述第一目标气化支线的进液管路开度，并逐渐提高所述第一输液泵的功率以逐渐提高所述出液管路的流量，直至所述目标供液支路的回流管路关闭、所述出液管路的流量达到第二目标流量且所述目标气化支路的进液管路的流量达到第三目标流量。

可选的，可线性降低所述第一目标供液支线的回流管路的开度，同步线性提高所述第一目标气化支线的进液管路开度，直至所述目标供液支路的回流管路关闭、所述出液管路的流量达到第二目标流量且所述目标气化支路的进液管路的流量达到第三目标流量。例如，可按照第一速率线性降低所述第一目标供液支线的回流管路的开度，并同步以第一速率限定提高所述第一目标气化支线的进液管路开区。

可选的，也可梯次降低所述第一目标供液支线的回流管路的开度，同步梯次提高所述第一目标气化支线的进液管路的开度，直至所述目标供液支路的回流管路关闭、所述出液管路的流量达到第二目标流量且所述目标气化支路的进液管路的流量达到第三目标流量，从而完成第一目标气化支线的接入。其中，所述回流管路的单次调节量和所述进液管路的单次调节量符合第一目标范围，所述第一目标范围为2.5％至10％。

本申请实施例的LNG气化系统启动过程中，在控制系统的控制下，首先开启所述第一目标气化支线上的第二输液泵，并将所述第二输液泵的流量调节至大于等于第一目标流量，使得气化器热侧的换热介质开始循环，为LNG接入做好准备。

导通所述第一目标供液支线的回流管路，启动所述第一目标供液支线的第一输液泵，控制所述第一输液泵提高功率以提高所述第一输液泵的出液端压力，直至所述第一输液泵的出液端压力和所述LNG总管路的压力之间的相对差值小于第一阈值，实现所述第一输液泵的出液端和所述LNG总管路的均压，开启所述第一目标供液支线的出液管路和所述第一目标气化支线的进液管道，能够避免所述第一输液泵的接入对所述LNG总管路造成冲击。

通过逐渐降低所述第一目标供液支线的回流管路的开度，同步逐渐提高所述第一目标气化支线的进液管路开度，并逐渐提高所述第一输液泵的功率以逐渐提高所述出液管路的流量，直至所述目标供液支路的回流管路关闭、所述出液管路的流量达到第二目标流量且所述目标气化支路的进液管路的流量达到第三目标流量，从而稳步的将第一目标气化支线接入LNG总管路，并稳步提供第一目标供液支线、LNG总管路和第一目标气化支线之间的流量，从而将LNG气化系统稳步的调整至目标工作状态。

如此，不仅能够提高该LNG气化系统的自动化程度，而且能够稳步的将LNG气化系统调整至目标工作状态，避免启动过程总对LNG源、LNG总管路、气化器及LNG外输管路造成冲击，使得该LNG气化系统具有较高的稳定性。

在一些实施例中，所述控制系统还可配置为：

在所述LNG气化系统中处于开启状态的气化支线从第一数量变化至第二数量的情况下，基于所述LNG气化系统的天然气总输出流量，平均分配各个处于开启状态的气化支线的天然气输出流量；

基于各所述气化支线的天然气输出流量，确定所述气化支线中气化器冷侧的进液端流量。

如此，在LNG气化系统中接入的气化支线数量发生变化时，能够重新均分各个气化支线的天然气输出流量，并使总输出流量满足外输需求。

图3为本申请实施例的LNG气化系统的关闭过程的流程图，参见图3所示，在所述LNG气化系统关闭过程中，所述控制系统可配置为执行如下操作。

S301，分别从处于开启状态的所述供液支线和所述气化支线中确定第二目标供液支线和第二目标气化支线。

可选的，可获取第二输气量信息，所述第二输气量信息可用于标识所述LNG气化系统的天然气输出流量的消减量，所述第二输气量信息也可用于标识所述LNG气化系统消减后的天然气总输出流量。基于所述第二输气量信息，从处于开启状态的所述供液支线和所述气化支线中确定所述第二目标供液支线和所述第二目标气化支线。

可选的，还可获取各个处于开启状态的所述供液支线和所述气化支线的第三状态信息。所述第三状态信息可用于标识所述供液支线和/或所述气化支线的持续工作时长、设备健康状态等等。可基于所述第二输气量信息和所述第三状态信息，从处于开启状态的供液支线和所述气化支线中确定第二目标供液支线和所述第二目标气化支线。例如，可优先选择关闭持续工作时长较长或邻近检修期的供液支线和/或气化支线。

可选的，所述控制系统也可响应于用户通过输入设备发送的操作指令，确定所述第二目标供液支线和所述第二目标气化支线。也即，在实际应用时，也可通过工作人员人工指定需要关闭的供液支线和气化支线。

S302，从所述紧急防护系统获取第四状态信息，并判断所述第四状态信息是否符合第一关闭条件。所述第四状态信息用于标识各个所述紧急防护项目处于投用状态或非投用状态。

可选的，所述第一关闭条件可包括不会对LNG气化系统关闭造成干扰的紧急防护项目处于投用状态，且会对所述LNG气化系统关闭造成干扰的紧急防护项目处于非投用状态。例如，所述第一关闭条件可包括表1中第1至8项，以及第10至13项紧急防护项目处于投用状态，表1中第9项紧急防护项目处于非投用状态。如此，能够避免紧急防护项目对LNG气化系统的关闭过程造成非必要的干扰。

可选的，由于LNG气化系统的正常运行状态下，表1中第1至13项紧急防护措施通常均处于投用状态。所有如果表1中第9向紧急防护项目处于投用状态，可通过所述控制系统向紧急防护系统发送指令，指示所述紧急防护系统将第9向紧急防护项目切换至非投用状态。

S303，逐渐提高所述第二目标供液支线中回流管路的开度，同步逐渐降低所述第二目标气化支线中进液管路的开度，并逐渐提高所述LNG气化系统中其余处于开启状态的气化支线中进液管路的开度，直至所述第二目标气化支线中进液管道关闭。

通过逐渐提高所述第二目标供液支线中回流管路的开度，能够提高第一输液泵输出的LNG的回流量，同步逐渐降低所述第二目标气化支线中进液管道的开度，能够降低气化器冷侧的进液端流量。通过逐步提高所述LNG气化系统中其余处于开启状态的气化支线中进液管道的开度，能够提高其余处于开启状态的气化支线中气化器冷侧的进液端流量，通过其余的气化支线消纳该第二目标气化支线的流量。如此，能够平稳切断第二目标气化支线，避免第二目标气化支线断开对LNG总管路造成冲击，有益于保持LNG气化系统的稳定性。

可选的，可线性提高所述第二目标供液支线中回流管路的开度，同步线性降低所述第二目标气化支线中进液管路的开度，并线性提高所述LNG气化系统中其余处于开启状态的气化支线中进液管路的开度，直至所述第二目标气化支线中进液管道关闭。例如，可按照第二速率线性提高所述第二目标供液支线中回流管路的开度，同步按照第二速率限定降低所述第二目标气化支线中进液管路的开度，并按照第三速率提高所述LNG气化系统中其余处于开启状态的气化支线中进液管路的开度，指示所述第二目标气化支线中进液管道关闭。

可选的，也梯次提高所述第二目标供液支线中回流管路的开度，同步梯次降低所述第二目标气化支线中进液管路的开度，并梯次提高所述LNG气化系统中其余处于开启状态的气化支线中进液管路的开度，直至所述第二目标气化支线中进液管道关闭。其中，所述回流管路的单次调节量和所述进液管路的单次调节量符合第一目标范围，所述第一目标范围为2.5％至10％。

S304，关闭所述第二目标供液支线中供液管路和第一输液泵。

如此，彻底切断所述第二目标供液支线与所述LNG总管路之间的流量。

S305，逐渐提高所述保冷管路的开度，直至所述保冷管路的流量达到第四目标流量。

可选的，可梯次提高所述保冷管路的开度，直至所述保冷管路的流量达到第四目标流量。其中，所述保冷管路的单次调节量符合第二目标范围，所述第二目标范围为2.5％至5％。通过所述保冷管路能够维持较低流量的LNG流过气化器冷侧的进液端，使气化器冷侧的进液端温度维持在第二阈值以下，进而使得该气化器能够随时开启，有益于缩短系统响应时间。

S306，关闭所述第二目标气化支线中的第二输液泵，以使气化器热侧的换热介质停止流动。

可选的，在关闭所述第二目标气化支线中第二输液泵之前，可通过所述控制系统向所述紧急防护系统发送指令，指示所述紧急防护系统关闭第10至13项紧急防护项目，避免紧急防护系统干扰所述第二输液泵的关闭过程。

本申请实施例的LNG气化系统关闭过程中，在控制系统的控制下，能够自动且稳步的关闭至少部分供液支线和气化支线，避免关闭过程总对LNG源、LNG总管路、气化器及LNG外输管路造成冲击，使得该LNG气化系统具有较高的稳定性。

本申请实施例还提供了一种一键控制方法，应用于如上任一实施例所述的LNG气化系统，所述LNG气化系统包括LNG总管路、多个供液支线、多个气化支线和控制系统。具体的，所述一键控制方法通过所述LNG气化系统的控制系统执行。

所述供液支线包括第一输液泵、回流管路和出液管路；所述第一输液泵的进液端与用于提供液化天然气的LNG源连接，所述第一输液泵的出液端通过所述回流管路与所述LNG源连接，所述第一输液泵的出液端通过所述出液管路与所述LNG总管路连接。

所述气化支线包括气化器、进液管路、第二输液泵；所述气化器冷侧的进液端通过所述进液管路与所述LNG总管路连接，所述气化器冷侧的出气端用于输出气态天然气；所述第二输液泵与所述气化器热侧连接，所述第二输液泵用于为所述气化器热侧的换热介质流动提供动力。

所述一键控制方法包括：

基于用于标识天然气输出流量的第一输气量信息，以及用于标识各所述供液支线和各所述气化支线的运行状态的第一状态信息，分别从处于关闭状态的所述供液支线和所述气化支线中确定第一目标供液支线和第一目标气化支线；

开启所述第一目标气化支线上的第二输液泵，并将所述第二输液泵的流量调节至大于等于第一目标流量；

导通所述第一目标供液支线的回流管路，启动所述第一目标供液支线的第一输液泵，控制所述第一输液泵提高功率以提高所述第一输液泵的出液端压力；

在所述第一输液泵的出液端压力和所述LNG总管路的压力之间的相对差值小于第一阈值的情况下，开启所述第一目标供液支线的出液管路和所述第一目标气化支线的进液管道；

逐渐降低所述第一目标供液支线的回流管路的开度，同步逐渐提高所述第一目标气化支线的进液管路开度，并逐渐提高所述第一输液泵的功率以逐渐提高所述出液管路的流量，直至所述目标供液支路的回流管路关闭、所述出液管路的流量达到第二目标流量且所述目标气化支路的进液管路的流量达到第三目标流量。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种LNG气化系统，其特征在于，所述LNG气化系统包括LNG总管路、多个供液支线、多个气化支线及控制系统；

所述供液支线包括第一输液泵、回流管路和出液管路；所述第一输液泵的进液端与用于提供液化天然气的LNG源连接，所述第一输液泵的出液端通过所述回流管路与所述LNG源连接，所述第一输液泵的出液端通过所述出液管路与所述LNG总管路连接；

所述气化支线包括气化器、进液管路、第二输液泵；所述气化器冷侧的进液端通过所述进液管路与所述LNG总管路连接，所述气化器冷侧的出气端用于输出气态天然气；所述第二输液泵与所述气化器热侧连接，所述第二输液泵用于为所述气化器热侧的换热介质流动提供动力；

所述控制系统配置为：

基于用于标识天然气输出流量的第一输气量信息，以及用于标识各所述供液支线和各所述气化支线的运行状态的第一状态信息，分别从处于关闭状态的所述供液支线和所述气化支线中确定第一目标供液支线和第一目标气化支线；

开启所述第一目标气化支线上的第二输液泵，并将所述第二输液泵的流量调节至大于等于第一目标流量；

导通所述第一目标供液支线的回流管路，启动所述第一目标供液支线的第一输液泵，控制所述第一输液泵提高功率以提高所述第一输液泵的出液端压力；

在所述第一输液泵的出液端压力和所述LNG总管路的压力之间的相对差值小于第一阈值的情况下，开启所述第一目标供液支线的出液管路和所述第一目标气化支线的进液管道；

逐渐降低所述第一目标供液支线的回流管路的开度，同步逐渐提高所述第一目标气化支线的进液管路开度，并逐渐提高所述第一输液泵的功率以逐渐提高所述出液管路的流量，直至所述目标供液支路的回流管路关闭、所述出液管路的流量达到第二目标流量且所述目标气化支路的进液管路的流量达到第三目标流量。

2.根据权利要求1所述的LNG气化系统，其特征在于，所述控制系统具体配置为：

线性降低所述第一目标供液支线的回流管路的开度，同步线性提高所述第一目标气化支线的进液管路开度，直至所述目标供液支路的回流管路关闭、所述出液管路的流量达到第二目标流量且所述目标气化支路的进液管路的流量达到第三目标流量；或者

梯次降低所述第一目标供液支线的回流管路的开度，同步梯次提高所述第一目标气化支线的进液管路的开度，直至所述目标供液支路的回流管路关闭、所述出液管路的流量达到第二目标流量且所述目标气化支路的进液管路的流量达到第三目标流量；其中，所述回流管路的单次调节量和所述进液管路的单次调节量符合第一目标范围，所述第一目标范围为2.5％至10％。

3.根据权利要求1所述的LNG气化系统，其特征在于，所述控制系统具体配置为：

对所述LNG源，以及所述LNG源和所述第一输液泵之间的管路进行设备健康状态检查，获取第一检查信息；

基于所述第一输气量信息、所述第一状态信息和所述第一检查信息，分别从处于关闭状态的所述供液支线和所述气化支线中确定第一目标供液支线和所述第一目标气化支线。

4.根据权利要求1所述的LNG气化系统，其特征在于，所述控制系统具体配置为：

对所述第一目标供液支线和所述第一目标气化支线进行启动检查，获取第二检查信息；所述启动检查至少包括所述第一目标供液支线上的第一输液泵、回流管路和出液管路，以及所述第一目标气化支线上的气化器、进液管路和第二输液泵的设备健康状态检查；

在所述第二检查信息符合第一启动条件的情况下，开启所述第一目标气化支线上的第二输液泵。

5.根据权利要求4所述的LNG气化系统，其特征在于，所述LNG气化系统还包括紧急防护系统，所述紧急防护系统与所述控制系统连接；所述紧急防护系统包括多个紧急防护项目，所述紧急防护系统用于在任一所述紧急防护项目被触发时通过所述控制系统对所述供液支线或所述气化支线执行紧急防护操作；所述控制系统具体配置为：

从所述紧急防护系统获取第二状态信息，所述第二状态信息用于标识各个所述紧急防护项目处于投用状态或非投用状态；

在所述第二检测信息符合第一启动条件，且所述第二状态信息符合第二启动条件的情况下，开启所述第一目标气化支线上的第二输液泵。

6.根据权利要求1所述的LNG气化系统，其特征在于，所述控制系统具体配置为：

确定所述第一目标气化支线的气化器冷侧的进液端温度；

在所述气化器冷侧的进液端温度低于第二阈值的情况下，开启所述第一目标气化支线的的进液管道；

在所述气化器冷侧的进液端温度高于第二阈值的情况下，对所述第一目标气化支线的气化器冷侧的进液端执行预冷操作。

7.根据权利要求1所述的LNG气化系统，其特征在于，所述控制系统还配置为：

分别从处于开启状态的所述供液支线和所述气化支线中确定第二目标供液支线和第二目标气化支线；

逐渐提高所述第二目标供液支线中回流管路的开度，同步逐渐降低所述第二目标气化支线中进液管路的开度，并逐渐提高所述LNG气化系统中其余处于开启状态的气化支线中进液管路的开度，直至所述第二目标气化支线中进液管道关闭；

关闭所述第二目标供液支线中供液管路和第一输液泵；

关闭所述第二目标气化支线中的第二输液泵。

8.根据权利要求7所述的LNG气化系统，其特征在于，所述控制系统具体配置为：

线性提高所述第二目标供液支线中回流管路的开度，同步线性降低所述第二目标气化支线中进液管路的开度，并线性提高所述LNG气化系统中其余处于开启状态的气化支线中进液管路的开度，直至所述第二目标气化支线中进液管道关闭；或者

梯次提高所述第二目标供液支线中回流管路的开度，同步梯次降低所述第二目标气化支线中进液管路的开度，并梯次提高所述LNG气化系统中其余处于开启状态的气化支线中进液管路的开度，直至所述第二目标气化支线中进液管道关闭；其中，所述回流管路的单次调节量和所述进液管路的单次调节量符合第一目标范围，所述第一目标范围为2.5％至10％。

9.根据权利要求7所述的LNG气化系统，其特征在于，所述气化支线还包括保冷管路，所述保冷管路分别与所述气化器冷侧的进液端和所述LNG源连接；所述控制系统还配置为：

在所述第二目标气化支线中进液管道关闭之后，逐渐提高所述保冷管路的开度，直至所述保冷管路的流量达到第四目标流量。

10.一种一键控制方法，其特征在于，应用于LNG气化系统，所述LNG气化系统包括LNG总管路、多个供液支线及多个气化支线；

所述供液支线包括第一输液泵、回流管路和出液管路；所述第一输液泵的进液端与用于提供液化天然气的LNG源连接，所述第一输液泵的出液端通过所述回流管路与所述LNG源连接，所述第一输液泵的出液端通过所述出液管路与所述LNG总管路连接；

所述气化支线包括气化器、进液管路、第二输液泵；所述气化器冷侧的进液端通过所述进液管路与所述LNG总管路连接，所述气化器冷侧的出气端用于输出气态天然气；所述第二输液泵与所述气化器热侧连接，所述第二输液泵用于为所述气化器热侧的换热介质流动提供动力；

所述一键控制方法包括：

基于用于标识天然气输出流量的第一输气量信息，以及用于标识各所述供液支线和各所述气化支线的运行状态的第一状态信息，分别从处于关闭状态的所述供液支线和所述气化支线中确定第一目标供液支线和第一目标气化支线；

开启所述第一目标气化支线上的第二输液泵，并将所述第二输液泵的流量调节至大于等于第一目标流量；

导通所述第一目标供液支线的回流管路，启动所述第一目标供液支线的第一输液泵，控制所述第一输液泵提高功率以提高所述第一输液泵的出液端压力；

在所述第一输液泵的出液端压力和所述LNG总管路的压力之间的相对差值小于第一阈值的情况下，开启所述第一目标供液支线的出液管路和所述第一目标气化支线的进液管道；

逐渐降低所述第一目标供液支线的回流管路的开度，同步逐渐提高所述第一目标气化支线的进液管路开度，并逐渐提高所述第一输液泵的功率以逐渐提高所述出液管路的流量，直至所述目标供液支路的回流管路关闭、所述出液管路的流量达到第二目标流量且所述目标气化支路的进液管路的流量达到第三目标流量。