CN210266718U - 一种lng接收站高压泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及LNG接收站领域，具体公开了一种LNG接收站高压泵系统，本实用新型提供的LNG接收站高压泵系统，增设了液位控制阀，第一放空管线的一端与放空口连通，另一端与液位控制阀进口连通。通过液位控制阀调节第一放空管线内的液位高度，使高压泵工作时仅有LNG气化形成的BOG气体通过液位控制阀排出，或者使部分LNG液体通过第一放空管线和液位控制阀排出以利用LNG液体带走高压泵工作产生的热量，有效解决了LNG液体和BOG气体两相流体在放空管线内相遇导致放空管线存在较大振动的问题，为整个LNG接收站的安全稳定运行提供了保障。

Description

一种LNG接收站高压泵系统

技术领域

本实用新型涉及LNG接收站领域，尤其涉及一种LNG接收站高压泵系统。

背景技术

LNG(Liquefied Natural Gas)是液化天然气的简称，在LNG接收站运行中，低压的LNG经由高压泵加压后进入下一工段进行气化外输。由于LNG的低温特性，在高压泵加压过程中产生的热量会使部分LNG气化形成BOG气体，为了避免对高压泵的气蚀，需要及时将BOG气体释放。

现有技术中通常在高压泵上设置放空管线，将高压泵加压过程中产生的BOG气体通过放空管线送至再冷凝器中。由于再冷凝器位于高压泵的上方且位于高压泵的一侧，放空管线存在一段较长的水平管线，因此放空管线的水平管线内充满着大量LNG液体，高压泵加压过程中产生的BOG气体与放空管线内的LNG液体相遇，导致高压泵运行过程中放空管线产生较大的振动，给LNG接收站的稳定运行带来较大风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种LNG接收站高压泵系统，能够解决现有技术中高压泵加压过程中产生的BOG气体与放空管线内的LNG液体相遇会导致运行中产生较大振动的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种LNG接收站高压泵系统，包括高压泵，所述高压泵上设有放空口，还包括：

第一放空管线，所述第一放空管线的一端与所述放空口连通；

液位控制阀，所述第一放空管线的另一端与所述液位控制阀进口连通，所述液位控制阀进口的高度高于所述放空口的高度，所述液位控制阀用于调节所述第一放空管线内的液位高度。

作为上述LNG接收站高压泵系统的一种优选技术方案，还包括：

放空缓存空间，设于所述第一放空管线上，所述放空缓存空间的底部设有与所述放空口连通的第一连通口，所述放空缓存空间的顶部设有与所述液位控制阀进口连通的第二连通口。

作为上述LNG接收站高压泵系统的一种优选技术方案，还包括：

再冷凝器，所述再冷凝器用于混合LNG液体和BOG气体以将BOG气体冷凝形成LNG液体，所述再冷凝器的出液口与所述高压泵的进液口连通。

作为上述LNG接收站高压泵系统的一种优选技术方案，还包括：

回流管线，所述回流管线的一端与所述高压泵的排液口连通；

闪蒸分离装置，所述回流管线的另一端通过所述闪蒸分离装置与所述再冷凝器连通，所述闪蒸分离装置用于对通过所述回流管线进入所述再冷凝器内的LNG液体和BOG气体进行气液分离。

作为上述LNG接收站高压泵系统的一种优选技术方案，所述闪蒸分离装置位于所述再冷凝器的填料层上方。

作为上述LNG接收站高压泵系统的一种优选技术方案，还包括：

高压泵出口总管，所述高压泵出口总管的一端与所述高压泵的排液口连通；

第一控制阀组，所述第一控制阀组控制所述排液口选择性地与所述回流管线或所述高压泵出口总管连通。

作为上述LNG接收站高压泵系统的一种优选技术方案，还包括第二控制阀组，所述第二控制阀组能够使所述液位控制阀的出口选择性地与LNG接收站的BOG系统、所述LNG接收站的排净系统或所述再冷凝器中的一个连通。

作为上述LNG接收站高压泵系统的一种优选技术方案，所述再冷凝器的填料层上方设有LNG入口和BOG入口，所述LNG入口和所述BOG入口分别设有LNG总管和BOG总管。

作为上述LNG接收站高压泵系统的一种优选技术方案，还包括：

补气管线，所述再冷凝器的填料层上方设有补气口，所述补气管线的一端与所述补气口连通；

补气阀，设于所述补气管线上。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的LNG接收站高压泵系统，增设了液位控制阀，第一放空管线的一端与放空口连通，另一端与液位控制阀进口连通。通过液位控制阀调节第一放空管线内的液位高度，使高压泵工作时仅有LNG气化形成的BOG气体通过液位控制阀排出，或者使部分LNG液体通过第一放空管线和液位控制阀排出以利用LNG液体带走高压泵工作产生的热量，有效解决了LNG液体和BOG气体两相流体在放空管线内相遇导致放空管线存在较大振动的问题，为整个LNG接收站的安全稳定运行提供了保障。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的LNG接收站高压泵系统的原理图。

图中：

1、高压泵；2、第一放空管线；3、放空缓存空间；4、液位控制阀；5、再冷凝器；51、填料层；52、闪蒸分离装置；6、LNG总管；7、BOG总管；8、高压泵入口总管；9、高压泵出口总管；10、第一隔离阀；11、第二隔离阀；12、第三隔离阀；13、回流管线；14、补气管线；15、第二放空管线。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

图1是本实施例提供的LNG接收站高压泵系统的原理图，如图1所示，本实施例提供了一种LNG接收站高压泵系统，包括用于混合LNG和BOG的再冷凝器5，及与再冷凝器5的出液口连通且位于再冷凝器5下方的高压泵1。具体地，再冷凝器5的填料层51上方设有BOG入口和LNG入口，BOG入口和LNG入口分别设有BOG总管7和LNG总管6，BOG总管7和LNG总管6分别将0.5MPag～0.8MPag的BOG和-160℃～-150℃的LNG通入再冷凝器5内混合，利用LNG的能量使BOG冷凝形成LNG，之后将混合后的LNG经由再冷凝器5下部的缓冲腔室通过高压泵入口总管8进入高压泵1内加压，经过加压之后通过高压泵出口总管9进入下一工段气化外输。

在高压泵1运行过程会产生BOG气体，为了避免高压泵1的气蚀，需要及时释放该部分BOG。现有的方式通常是在高压泵1上设置放空口，将第一放空管线2的一端与放空口连通，以将高压泵1运行过程中产生的BOG气体排出。但由于高压泵1位于再冷凝器5一侧的下方，高压泵1和再冷凝器5之间存在较大的水平距离，靠近放空口的第一放空管线2存在长距离水平放置的部分，会使水平放置的第一放空管线2内充满LNG液体，LNG液体和通过放空口排出的BOG气体两相流体在第一放空管线2内相遇，会导致第一放空管线2存在较大的振动，而给LNG接收站的运行带来较大的风险。

本实施例增设了液位控制阀4，液位控制阀4进口的高度高于放空口的高度，第一放空管线2的一端与液位控制阀4进口连通，另一端与放空口连通。通过液位控制阀4调节位于第一放空管线2内的液位高度，使高压泵1工作时仅有LNG气化形成的BOG气体通过第一放空管线2排出，或者使部分LNG液体通过第一放空管线2、液位控制阀4排出以利用LNG液体带走高压泵1工作产生的热量，从而避免LNG液体因高压泵1工作产生的热量而气化形成BOG气体。

进一步地，上述LNG接收站高压泵系统还包括放空缓存空间3，放空缓存空间3位于第一放空管线2上，放空缓存空间3的底部设有与放空口连通的第一连通口，放空缓存空间3的顶部设有与液位控制阀4进口连通的第二连通口。通过调节液位控制阀4使放空缓存空间3内的液位低于其最高液位，使仅有BOG气体通过第一放空管线2进入液位控制阀4内并由液位控制阀4的出口排出，该部分BOG气体主要是由于高压泵1工作产生的热量使部分LNG气化形成的；或者通过调节液位控制阀4使部分LNG液体通过第一放空管线2进入液位控制阀4并由液位控制阀4的出口排出，以利用LNG液体带走高压泵1产生的热量，有效解决了LNG液体和BOG气体两相流体在放空管线内相遇导致放空管线存在较大的振动的问题，为整个LNG接收站的安全稳定运行提供了保障。

进一步，由于LNG接收站高压泵系统的安装空间的限制，上述放空缓存空间3位于高压泵1上方。在搭建上述LNG接收站高压泵系统的过程中，尽可能地减小第一放空管线2的长度，使放空缓存空间3和液位控制阀4靠近高压泵1设置，实现不改变再冷凝器5和高压泵1整体布置的前提下，解决LNG液体和BOG气体两相流体在放空管线内相遇导致放空管线存在较大振动的问题。

进一步地，上述LNG接收站高压泵系统还包括第二控制阀组，第二控制阀组能够使液位控制阀4的出口与LNG接收站的BOG系统、LNG接收站的排净系统或再冷凝器5中的一个连通。

具体地，上述液位控制阀4的出口连接有第二放空管线15，第二控制阀组包括第一隔离阀10，第一隔离阀10能够选择性地使液位控制阀4的出口通过第二放空管线15与再冷凝器5连通或断开。优选地，再冷凝器5的填料层51上方设有回流口，第二放空管线15与回流口连通。再冷凝器5运行时，第一隔离阀10处于打开状态，高压泵1运行过程产生的BOG进入放空缓存空间3内，利用液位控制阀4控制放空缓存空间3内的液位高度，使仅有BOG气体通过第一放空管线2进入液位控制阀4内，并由液位控制阀4的出口排出，之后通过第二放空管线15、回流口进入再冷凝器5内与通过BOG总管7进入再冷凝器5内的BOG气体混合后，与通过LNG总管6进入再冷凝器5内的LNG混合以形成LNG。

第二控制阀组还包括第二隔离阀11，第二隔离阀11能够选择性地使液位控制阀4的出口与BOG系统连通或断开。在再冷凝器5停运时，第一隔离阀10被关闭，可以打开第二隔离阀11，高压泵1运行过程产生的BOG进入放空缓存空间3内，利用液位控制阀4控制放空缓存空间3内的液位，使仅有BOG气体通过第一放空管线2进入液位控制阀4内，并由液位控制阀4的出口排出，之后通过第二放空管线15、第二隔离阀11进入BOG系统内。

第二控制阀组还包括第三隔离阀12，第三隔离阀12能够选择性使液位控制阀4的出口与排净系统连通或断开。高压泵1运行过程中，可以打开第三隔离阀12，通过液位控制阀4调节放空缓存空间3内的液位，使部分LNG液体直接通过第一放空管线2进入液位控制阀4内，并由液位控制阀4的出口排出，之后通过第三隔离阀12进入排净系统中，从而带出高压泵1运行过程中产生的热量，实现高压泵1运行过程中无BOG产生，从根本上保证了高压泵1运行的安全性和稳定性。

进一步地，上述LNG接收站高压泵系统还包括回流管线13、高压泵出口总管9和第一控制阀组，回流管线13的一端与高压泵1的排液口连通，另一端与再冷凝器5连通；高压泵出口总管9的一端与排液口连通；第一控制阀组控制排液口选择性地与回流管线13或高压泵出口总管9连通。在高压泵1启动过程或停止运行的过程中，第一控制阀组控制排液口与回流管线13连通，使通过排液口排出的LNG和BOG的混合流体送入再冷凝器5内进行再次混合冷凝。而此时可以打开第一隔离阀10，将高压泵1运行过程中产生的BOG气体通过第一放空管线2、第二放空管线15送入再冷凝器5内；也可以打开第二隔离阀11，将高压泵1运行过程中产生的BOG气体通过第一放空管线2、第二放空管线15送入BOG系统内；也可以打开第三隔离阀12，将部分LNG液体通过第一放空管线2、第二放空管线15排出以带走高压泵1工作过程中产生的热量，避免产生BOG气体。

上述第一控制阀组可以是两个开关阀，分别设于回流管线13和高压泵出口总管9上，也可以是一个三通阀。

优选地，再冷凝器5内设有闪蒸分离装置52，闪蒸分离装置52设于填料层51的上方，回流管线13与闪蒸分离装置52连通，闪蒸分离装置52用于对通过回流管线13进入再冷凝器5内的LNG液体和BOG气体进行气液分离，通过闪蒸分离装置52及时分离回流过程中两相流体，保证再冷凝器5的稳定运行。其中通过闪蒸分离装置52分离出来的LNG液体与通过LNG入口进入再冷凝器5内的LNG液体混合，通过闪蒸分离装置52分离出来的BOG气体与通过BOG入口进入再冷凝器5内的BOG气体混合。

进一步地，上述LNG接收站高压泵系统还包括一端与再冷凝器5的补气口连通的补气管线14，及设于补气管线14上的补气阀。优选地，补气口设于填料层51的上方，在再冷凝器5内的压力偏低时，打开补气阀，利用补气管线14向再冷凝器5内引入高压天然气，以维持再冷凝器5内的压力稳定。可以通过压力表检测再冷凝器5内的压力，而后通过手动打开或关闭补气阀，也可以通过压力传感器检测再冷凝器5内的压力，在再冷凝器5内的压力偏低时打开补气阀向再冷凝器5内补入高压天然气。

进一步地，上述高压泵1设有多个，高压泵1与放空缓存空间3、液位控制阀4一一对应设置。本实施例中，高压泵1设有三个，相应地，放空缓存空间3和液位控制阀4也均设有三个。当然本实用新型的其他实施例中也可以将每个高压泵1均与同一放空缓存空间3连通，利用一个液位控制阀4控制与其对应的放空缓存空间3内的液位。

进一步地，本实施例中形成填料层51的填料方式优选为散堆填料。

本实施例还提供了一种LNG接收站高压泵系统的控制方法，应用于上述的LNG接收站高压泵系统，高压泵1工作过程中，通过液位控制阀4调节第一放空管线2内的液位高度，以使仅有BOG气体通过所述液位控制阀4排出，或使部分LNG液体通过第一放空管线2和液位控制阀4排出以利用LNG液体带走高压泵1工作产生的热量。

在通过第一放空管线2、第二放空管线15将BOG气体引出时，引出的BOG气体有两种用途，下面分别举例说明。

第一种，再冷凝器5工作过程中，LNG总管6内LNG的温度为-155℃，BOG总管7内BOG的温度为-10℃，LNG和BOG同时进入再冷凝器5，混合后LNG的温度为-120℃，经由高压泵1入口总管进入高压泵1，加压至9MPag，输送至下一工段进行气化外输。每台高压泵1放空气温度为-118℃，流量大约200kg/h，高压泵1工作过程中产生的BOG气体进入对应的放空缓存空间3，利用对应的液位控制阀4控制放空缓存空间3内的液位达到50％，使仅有BOG气体进入再冷凝器5内进行再次冷凝。

第二种，再冷凝器5工作过程中，LNG总管6内LNG的温度为-150℃，BOG总管7内BOG的温度为5℃，LNG和BOG同时进入再冷凝器5，混合后的LNG温度为-125℃，经由高压泵1入口总管进入高压泵1，加压至7MPag，输送至下一工段进行气化外输。每台高压泵1放空气温度为-120℃，流量大约250kg/h，高压泵1工作过程中产生的BOG气体进入对应的放空缓存空间3，利用对应的液位控制阀4控制放空缓存空间3内的液位达到60％，使仅有BOG气体进入BOG系统，以对高压泵1工作过程中产生的BOG进行回收利用。

下面通过举例对调节液位控制阀4使部分LNG液体通过第一放空管线2和液位控制阀4排出以利用LNG液体带走高压泵1工作产生的热量的方式进行详细说明。

再冷凝器5工作过程中，LNG总管6内LNG的温度为-150℃，BOG总管7内BOG的温度为5℃，LNG和BOG同时进入再冷凝器5，混合后的LNG温度为-125℃，经由高压泵1入口总管进入高压泵1，加压至9MPag，输送至下一工段进行气化外输。每台高压泵1利用对应的液位控制阀4调节大约100kg/h的LNG，直接进入排净系统，通过排入排净系统内的少量LNG带走高压泵1运行中所产生的热量，实现高压泵1运行过程中无BOG的产生，从根本上保证了高压泵1运行的安全与稳定。

进一步地，在高压泵1启动过程或停止运行过程中，并不将经高压泵1加压后的LNG输送至下一工段进行气化外输，而是通过回流管线13送至再冷凝器5内，通过闪蒸分离装置52进行气液分离，保证再冷凝器5稳定运行。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

Claims (9)

1.一种LNG接收站高压泵系统，包括高压泵(1)，所述高压泵(1)上设有放空口，其特征在于，还包括：

第一放空管线(2)，所述第一放空管线(2)的一端与所述放空口连通；

液位控制阀(4)，所述第一放空管线(2)的另一端与所述液位控制阀(4)进口连通，所述液位控制阀(4)进口的高度高于所述放空口的高度，所述液位控制阀(4)用于调节所述第一放空管线(2)内的液位高度。

2.根据权利要求1所述的LNG接收站高压泵系统，其特征在于，还包括：

放空缓存空间(3)，所述放空缓存空间(3)设于所述第一放空管线(2)上，所述放空缓存空间(3)的底部设有与所述放空口连通的第一连通口，所述放空缓存空间(3)的顶部设有与所述液位控制阀(4)进口连通的第二连通口。

3.根据权利要求1所述的LNG接收站高压泵系统，其特征在于，还包括：

再冷凝器(5)，所述再冷凝器(5)用于混合LNG液体和BOG气体以将BOG气体冷凝形成LNG液体，所述再冷凝器(5)的出液口与所述高压泵(1)的进液口连通。

4.根据权利要求3所述的LNG接收站高压泵系统，其特征在于，还包括：

回流管线(13)，所述回流管线(13)的一端与所述高压泵(1)的排液口连通；

闪蒸分离装置(52)，所述回流管线(13)的另一端通过所述闪蒸分离装置(52)与所述再冷凝器(5)连通，所述闪蒸分离装置(52)用于对通过所述回流管线(13)进入所述再冷凝器(5)内的LNG液体和BOG气体进行气液分离。

5.根据权利要求4所述的LNG接收站高压泵系统，其特征在于，所述闪蒸分离装置(52)位于所述再冷凝器(5)的填料层(51)上方。

6.根据权利要求4所述的LNG接收站高压泵系统，其特征在于，还包括：

高压泵出口总管(9)，所述高压泵出口总管(9)的一端与所述高压泵(1)的排液口连通；

第一控制阀组，所述第一控制阀组控制所述高压泵(1)的排液口选择性地与所述回流管线(13)或所述高压泵出口总管(9)连通。

7.根据权利要求3至6任一所述的LNG接收站高压泵系统，其特征在于，还包括第二控制阀组，所述第二控制阀组能够使所述液位控制阀(4)的出口选择性地与LNG接收站的BOG系统、所述LNG接收站的排净系统或所述再冷凝器(5)中的一个连通。

8.根据权利要求3至6任一所述的LNG接收站高压泵系统，其特征在于，所述再冷凝器(5)的填料层(51)上方设有LNG入口和BOG入口，所述LNG入口和所述BOG入口分别设有LNG总管(6)和BOG总管(7)。

9.根据权利要求3至6任一项所述的LNG接收站高压泵系统，其特征在于，还包括：

补气管线(14)，所述再冷凝器(5)的填料层(51)上方设有补气口，所述补气管线(14)的一端与所述补气口连通；

补气阀，设于所述补气管线(14)上。

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