CN214093970U - 液化天然气的存储系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种液化天然气的存储系统，属于天然气存储技术领域。该液化天然气的存储系统包括储罐、压缩机、控制阀和环形管，压缩机的进气口与储罐的顶部连通，压缩机的出气口与控制阀的进气口连通，控制阀的进气口与环形管连通，环形管的管壁具有排气通孔，环形管位于储罐内。在进行清罐作业时，控制阀开启，压缩机将储罐内气化的天然气抽出，压缩后经过控制阀进入到环形管，再从环形管上的排气通孔排入储罐内，被压缩机压缩后的天然气温度会升高，再次被注入到储罐中，与储罐内温度较低的液化天然气热交换，通过不断的循环，使储罐内残留的液化天然气全部气化，再集中从储罐中输出，避免了液化天然气在储罐内的残留。

Description

液化天然气的存储系统

技术领域

本公开涉及天然气存储技术领域，特别涉及一种液化天然气的存储系统。

背景技术

天然气是一种优质、高效、清洁的低碳能源，可与核能及可再生能源等其他低排放能源形成良性互补，是能源供应清洁化的最现实选择。当前，由于对环保注重、对能源需求量的日渐增长、以及能源资源的多样化，LNG(Liquefied Natural Gas，液化天然气)在我国能源消费占比逐年稳步攀升，使用范围不断扩大，市场潜力巨大，LNG接收终端的建造将迎来黄金发展期。

LNG通常存储在储罐中，以承担稳定用气和天然气调峰的功能。储罐在长时间运营后需要进行停车检验，在此过程中需要进行清罐作业，即将储罐内的LNG全部排出。

目前通常采用低压泵清除储罐内的LNG，但是由于低压泵的机械性能和安装结构要求，储罐中会残留一定深度(通常达到1.5m)的LNG，造成巨大的资源浪费。

实用新型内容

本公开实施例提供了一种液化天然气的存储系统，能够方便清除储罐内残留的LNG。所述技术方案如下：

本公开实施例提供了一种液化天然气的存储系统，包括储罐、压缩机、控制阀和环形管，所述压缩机的进气口与所述储罐的顶部连通，所述压缩机的出气口与所述控制阀的进气口连通，所述控制阀的进气口与所述环形管连通，所述环形管的管壁具有排气通孔，所述环形管位于所述储罐内。

可选地，所述环形管水平，且所述环形管与所述储罐的底部之间的间距不大于200mm。

可选地，还包括流量调节阀，所述流量调节阀的进气口与所述控制阀的出气口连通，所述流量调节阀的出气口与所述环形管连通。

可选地，还包括安全阀，所述安全阀连通在所述流量调节阀的出气口和所述环形管之间。

可选地，还包括第一切断阀，所述第一切断阀的进气口与所述流量调节阀的出气口连通，所述第一切断阀的出气口与所述环形管连通，所述安全阀位于所述流量调节阀的出气口和所述第一切断阀的进气口之间。

可选地，还包括压力表，所述压力表连通在所述流量调节阀的出气口和所述第一切断阀之间。

可选地，还包括第二切断阀，所述第二切断阀的进气口与所述储罐的顶部连通，所述第二切断阀的出气口与所述压缩机的进气口连通。

可选地，还包括再冷凝器、高压泵和用于连接天然气外输管道的气化器，所述再冷凝器的进口与所述压缩机的出气口连通，所述再冷凝器的出口与所述高压泵的进口连通，所述高压泵的出口与所述气化器的进口连通。

可选地，还包括卸船总管和卸料臂，所述卸船总管的一端与所述卸料臂连通，所述卸船总管的另一端与所述储罐连通，所述卸船总管上设置有第一关断阀。

可选地，还包括气相返回管、气相返回臂和鼓风机，所述气相返回管的一端与所述气相返回臂连通，所述气相返回管的另一端与所述鼓风机的出气口连通，所述鼓风机的进气口与所述储罐的顶部连通，所述气相返回管上设置有第二关断阀。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

通过设置储罐、压缩机、控制阀和环形管，储罐用于LNG的存储。控制阀与环形管连通，而环形管位于储罐内，在进行清罐作业时，控制阀开启，压缩机将储罐内气化的天然气抽出，压缩后经过控制阀进入到环形管，再从环形管上的排气通孔排入储罐内，被压缩机压缩后的天然气温度会升高，再次被注入到储罐中，与储罐内温度较低的液化天然气热交换，通过不断的循环，使储罐内残留的液化天然气全部气化，再集中从储罐中输出，避免了液化天然气在储罐内的残留。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种液化天然气的存储系统的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的一种液化天然气的存储系统的局部结构示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。

图1是本公开实施例提供的一种液化天然气的存储系统的结构示意图。图2是本公开实施例提供的一种液化天然气的存储系统的局部结构示意图。结合图1和图2所示，该液化天然气的存储系统包括储罐10、压缩机20、控制阀30和环形管40。

压缩机20的进气口与储罐10的顶部连通，压缩机20的出气口与控制阀30的进气口连通，控制阀30的进气口与环形管40连通，环形管40的管壁具有排气通孔，环形管40位于储罐10内。

通过设置储罐、压缩机、控制阀和环形管，储罐用于LNG的存储。控制阀与环形管连通，而环形管位于储罐内，在进行清罐作业时，控制阀开启，压缩机将储罐内气化的天然气抽出，压缩后经过控制阀进入到环形管，再从环形管上的排气通孔排入储罐内，被压缩机压缩后的天然气温度会升高，再次被注入到储罐中，与储罐内温度较低的液化天然气热交换，通过不断的循环，使储罐内残留的液化天然气全部气化，再集中从储罐中输出，避免了液化天然气在储罐内的残留。

如图2所示，环形管40水平，且环形管40与储罐10的底部之间的间距D不大于200mm。

通常天然气的储罐10直径达到数十米，尺寸比较大，将环形管40位于储罐10的底部，从环形管40的排气通孔中排出的气态天然气能够从不同方向进入到储罐10的底部，与积蓄在储罐10底部不同区域的液化天然气进行热交换，使不同区域的液化天然气能够均匀的气化。

可选地，环形管40可以与储罐10同轴布置。

如图2所示，该存储系统还包括流量调节阀51，流量调节阀51的进气口与控制阀30的出气口连通，流量调节阀51的出气口与环形管40连通。

通过设置流量调节阀51，调节天然气重新进入储罐10的速度，以方便对天然气的循环速度进行控制，避免循环速度过快而产生危险。

图1中的控制阀30处的虚线箭头仅示意天然气的流向，并非表示管道，控制阀30的出口实际连接至流量调节阀51。

该存储系统还可以包括气体注入阀94，气体注入阀94的出口可以与流量调节阀51的出口连通。气体注入阀94也可以连接至控制阀30，用来注入天然气。或者也可以用于在其他工况下注入其他气体，例如氮气等，此时，在采用压缩机20进行天然气的循环，将天然气重新注入储罐10的过程中，气体注入阀94保持关闭。

如图2所示，该存储系统还包括安全阀52。安全阀52连通在流量调节阀51的出气口和环形管40之间。

在天然气循环的过程中，液化天然气不断气化，使存储系统内的压力不断升高，安全阀52可以在管道内的压力过大时，进行泄压，避免管道内压力过道而引发危险。在存储系统内的压力达到一定程度后，可以将储罐10内气态的天然气集中抽出利用，使储罐10内的压力下降，然后再开启压缩机20进行天然气的循环，使储罐10内剩余的液化天然气气化。

如图2所示，该存储系统还包括压力表54。压力表54连通在流量调节阀51的出气口和第一切断阀53之间。

在进行清罐作业的过程中，通过压力表54使工作人员能够直观地知晓存储系统内的压力情况，确保存储系统的安全。

如图2所示，该存储系统还包括第一切断阀53。第一切断阀53的进气口与流量调节阀51的出气口连通，第一切断阀53的出气口与环形管40连通，安全阀52位于流量调节阀51的出气口和第一切断阀53的进气口之间。

第一切断阀53可以方便操作人员快速切断天然气的循环，使经压缩机20压缩后的天然气无法继续进入到储罐10内。此外，清罐作业通常间隔数年甚至数十年才进行一次，设置第一切断阀53能够确保在储罐10在平时存储液化天然气时，天然气不会逆向通过环形管40进入到安全阀52处。

如图1所示，该存储系统还包括再冷凝器61、高压泵62和用于连接天然气外输管道64的气化器63。再冷凝器61的进口与压缩机20的出气口连通，再冷凝器61的出口与高压泵62的进口连通，高压泵62的出口与气化器63的进口连通。

如图2所示，该存储系统还包括第二切断阀55。第二切断阀55的进气口与储罐10的顶部连通，第二切断阀55的出气口与压缩机20的进气口连通。

储罐10在正常储存液化天然气的时间里，第二切断阀55保持常开的状态，使储罐10内气化的天然气可以进入到压缩机20中，通过压缩机20增压后进入再冷凝器61，保持控制阀30常闭状态，避免压缩机20出口气体返回至储罐10。清罐作业中，有两种操作模式。

在第一种操作模式中，通过压缩机20对天然气的循环，使储罐10内气化的天然气越来越多，压力也越来越大，在达到一定程度后，可以暂时关闭控制阀30，通过压缩机20将储罐10内气化的天然气输送到再冷凝器61中进行降温，冷凝为液化天然气，再通过高压泵62进行压缩后输送。重新压缩后的液化天然气到达气化器63，在气化器63中气化，然后输送到天然气外输管道64中，以对抽取出来的天然气进行利用。储罐10内的压力下降到一定程度后，可以再次开启控制阀30，将气化后的天然气继续在压缩机20和储罐10之间不断循环，使储罐10内残余的液化天然气继续气化，如此循环，将储罐10内的液化天然气尽可能多的排出到天然气外输管道64中进行利用。

在第二种操作模式中，通过压缩机20对天然气的循环，由压缩机20送出的天然气分为两路，其中一路天然气进入到再冷凝器61中降温冷凝为液化天然气，再通过高压泵62压缩后输送到气化器63，在气化器63中气化，然后输送到天然气外输管道64中，以对抽取出来的天然气进行利用；由压缩机20送出的天然气中，另一路天然气通过控制阀30返回至储罐10内，使储罐10内残余的液化天然气继续气化，如此循环，将储罐10内的液化天然气尽可能多的排出到天然气外输管道64中进行利用。

在第二种操作模式中，可以调节控制阀30的开度，分配两路天然气的流量的比例，减小控制阀30的开度，则进入再冷凝器61的天然气的比例增加，返回储罐10的比例减少；反之，增大控制阀30的开度，则进入再冷凝器61的天然气的比例减少，返回储罐10的比例增加。

可选地，该气化器63可以为浸没燃烧式气化器或开架式气化器。

如图1所示，该存储系统可以包括两个气化器63，两个气化器63的进口均与高压泵62的出气口连通，两个气化器63的出口均用于连接天然气外输管道64的气化器63。其中一个气化器63为浸没燃烧式气化器，另一个气化器63为开架式气化器。

如图1所示，该存储系统还可以包括卸船总管71和卸料臂72。卸船总管71的一端与卸料臂72连通，卸船总管71的另一端与储罐10连通，卸船总管71上设置有第一关断阀73。

液化天然气通过船只运送过来后，可以通过卸料臂72从船只上抽取液化天然气，并通过卸船总管71输送到储罐10中。在输送过程中，第一关断阀73开启，船只上的天然气被全部输送到储罐10后，关闭第一关断阀73，直至下次再次将船只上的天然气向储罐10转移之前，第一关断阀73始终保持关闭的状态。

如图1所示，该存储系统还包括气相返回管81、气相返回臂82和鼓风机83。气相返回管81的一端与气相返回臂82连通，气相返回管81的另一端与鼓风机83的出气口连通，鼓风机83的进气口与储罐10的顶部连通，气相返回管81上设置有第二关断阀84。

在将船只上的天然气转移到储罐10的过程中，气相返回臂82与船只相连。船只中的液化天然气通过卸料臂72抽取并转移至储罐10内，该过程中，储罐10内形成的气态天然气可以通过鼓风机83送入气相返回管81，并经由气相返回臂82送回到船舱中，以维持运送液化天然气的船只的船舱压力。船只上的天然气被全部输送到储罐10后，关闭第二关断阀84，直至下次再次将船只上的天然气向储罐10转移之前，第二关断阀84也始终保持关闭的状态。

可选地，该存储系统还可以包括加注管91，加注管91与第一关断阀73的出口连通，加注管91的另一端用于连接槽车93。加注管91上可以设置有第三关断阀92。在从船只上抽取液化天然气的过程中，还可以将第三关断阀92也开启，从而可以将部分液化天然气送入槽车93中，槽车93装满后就可以关闭第三关断阀92。

以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液化天然气的存储系统，其特征在于，包括储罐(10)、压缩机(20)、控制阀(30)和环形管(40)，所述压缩机(20)的进气口与所述储罐(10)的顶部连通，所述压缩机(20)的出气口与所述控制阀(30)的进气口连通，所述控制阀(30)的进气口与所述环形管(40)连通，所述环形管(40)的管壁具有排气通孔，所述环形管(40)位于所述储罐(10)内。

2.根据权利要求1所述的液化天然气的存储系统，其特征在于，所述环形管(40)水平，且所述环形管(40)与所述储罐(10)的底部之间的间距(D)不大于200mm。

3.根据权利要求2所述的液化天然气的存储系统，其特征在于，还包括流量调节阀(51)，所述流量调节阀(51)的进气口与所述控制阀(30)的出气口连通，所述流量调节阀(51)的出气口与所述环形管(40)连通。

4.根据权利要求3所述的液化天然气的存储系统，其特征在于，还包括安全阀(52)，所述安全阀(52)连通在所述流量调节阀(51)的出气口和所述环形管(40)之间。

5.根据权利要求4所述的液化天然气的存储系统，其特征在于，还包括第一切断阀(53)，所述第一切断阀(53)的进气口与所述流量调节阀(51)的出气口连通，所述第一切断阀(53)的出气口与所述环形管(40)连通，所述安全阀(52)位于所述流量调节阀(51)的出气口和所述第一切断阀(53)的进气口之间。

6.根据权利要求5所述的液化天然气的存储系统，其特征在于，还包括压力表(54)，所述压力表(54)连通在所述流量调节阀(51)的出气口和所述第一切断阀(53)之间。

7.根据权利要求1～6任一项所述的液化天然气的存储系统，其特征在于，还包括第二切断阀(55)，所述第二切断阀(55)的进气口与所述储罐(10)的顶部连通，所述第二切断阀(55)的出气口与所述压缩机(20)的进气口连通。

8.根据权利要求1～6任一项所述的液化天然气的存储系统，其特征在于，还包括再冷凝器(61)、高压泵(62)和用于连接天然气外输管道(64)的气化器(63)，所述再冷凝器(61)的进口与所述压缩机(20)的出气口连通，所述再冷凝器(61)的出口与所述高压泵(62)的进口连通，所述高压泵(62)的出口与所述气化器(63)的进口连通。

9.根据权利要求1～6任一项所述的液化天然气的存储系统，其特征在于，还包括卸船总管(71)和卸料臂(72)，所述卸船总管(71)的一端与所述卸料臂(72)连通，所述卸船总管(71)的另一端与所述储罐(10)连通，所述卸船总管(71)上设置有第一关断阀(73)。

10.根据权利要求1～6任一项所述的液化天然气的存储系统，其特征在于，还包括气相返回管(81)、气相返回臂(82)和鼓风机(83)，所述气相返回管(81)的一端与所述气相返回臂(82)连通，所述气相返回管(81)的另一端与所述鼓风机(83)的出气口连通，所述鼓风机(83)的进气口与所述储罐(10)的顶部连通，所述气相返回管(81)上设置有第二关断阀(84)。

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