本實用新型涉及液化天然氣技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種LNG加氣站儲罐穩(wěn)壓系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著當(dāng)今社會對能源需求的不斷增長，并隨著對大氣環(huán)保意識的不斷增強，作為清潔能源的天然氣的利用和生產(chǎn)得到越來越多的重視。天然氣作為一種綠色能源得到了迅猛發(fā)展。近年來，我國液化天然氣(Liquefied Natural Gas，LNG)在終端應(yīng)用領(lǐng)域達到了快速發(fā)展，尤其LNG加氣站的發(fā)展非常迅速。目前，國內(nèi)LNG加氣站的數(shù)量已經(jīng)超過2000座，在全球也是擁有LNG加氣站最多的國家。

由于LNG的低溫特性，LNG在儲存和加注過程中，由于外界熱量的輸入及加注管線的預(yù)冷循環(huán)，都會不可避免地使LNG產(chǎn)生蒸發(fā)氣(Boil Off Gas，BOG)。BOG在LNG儲罐內(nèi)不斷增多，會使LNG儲罐內(nèi)壓力不斷上升，當(dāng)LNG儲罐內(nèi)壓力上升至超過其允許的最大工作壓力時，安全閥將起跳放散BOG。由于從安全性等方面考慮，LNG加氣站操作人員通常會在安全閥起跳之前將LNG儲罐內(nèi)的BOG放散掉，進入大氣中。BOG的主要成分是甲烷，甲烷是一種溫室效應(yīng)強于二氧化碳的氣體。因此BOG的放散不僅造成加氣站的經(jīng)濟性損失，還會造成大氣污染。

通常，LNG加氣站給LNG燃料汽車加氣時，LNG儲罐內(nèi)需要保持一定的壓力才方便LNG的加注操作，這個壓力范圍一般在0.4MPa-0.6MPa之間。低于這個壓力，LNG泵后壓力達不到向車內(nèi)注氣的壓力要求；高于這個壓力，會造成加注操作完成后LNG儲罐內(nèi)的壓力快速上升，并需要放散BOG，給加氣站工作人員的操作造成諸多不便?？傊?，LNG儲罐壓力不在合理區(qū)間，會使站內(nèi)操作人員增加操作量，也會增大車輛加注LNG的時間。

目前，LNG加氣站運行的主要問題有兩點：一點為BOG的放散，涉及加氣站操作安全性和運營經(jīng)濟性，有些加氣站的BOG損失每月達數(shù)噸，經(jīng)濟損失較大；另一點為LNG儲罐的壓力穩(wěn)定問題，不能將LNG儲罐內(nèi)壓力穩(wěn)定控制在合理的區(qū)間，會給站內(nèi)操作人員帶來很大的操作不便，增大工作量，并進而造成BOG的放散。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種LNG加氣站儲罐穩(wěn)壓系統(tǒng)，能夠?qū)NG儲罐內(nèi)的壓力控制在合理區(qū)間內(nèi)，并實現(xiàn)BOG的回收，以克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案：一種LNG加氣站儲罐穩(wěn)壓系統(tǒng)，包括LNG儲罐和BOG再液化裝置，LNG儲罐具有氣體出口和液體進口，BOG再液化裝置具有氣體進口和液體出口，氣體出口通過氣體管道與氣體進口連通，氣體管道上設(shè)有控制閥；液體出口通過液體管道與液體進口連通。

優(yōu)選地，LNG儲罐上設(shè)有用于測量LNG儲罐內(nèi)壓力的壓力檢測器。

優(yōu)選地，壓力檢測器為壓力傳感器或壓力變送器。

優(yōu)選地，還包括控制器，控制器的輸入端與壓力檢測器連接，控制器的輸出端與控制閥連接。

優(yōu)選地，液體管道上設(shè)有液體流量計。

優(yōu)選地，液體流量計為質(zhì)量流量計。

優(yōu)選地，液體進口設(shè)于LNG儲罐的上部。

優(yōu)選地，BOG再液化裝置包括低溫制冷機，低溫制冷機的輸入口與氣體進口連通，低溫制冷機的輸出口與液體出口連通。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有顯著的進步：

通過將LNG儲罐內(nèi)的BOG輸出送入BOG再液化裝置中，由BOG再液化裝置將BOG液化生成液體后，再將該液體送回LNG儲罐內(nèi)，能夠減少LNG儲罐內(nèi)的BOG，降低LNG儲罐內(nèi)的壓力，實現(xiàn)將LNG儲罐內(nèi)的壓力控制在合理區(qū)間內(nèi)，同時實現(xiàn)BOG的回收，從而減少了LNG加氣站工作人員的工作量，避免了BOG的放散，保證了LNG加氣站的操作安全性和運營經(jīng)濟性。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的LNG加氣站儲罐穩(wěn)壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1、LNG儲罐 11、氣體出口 12、液體進口

2、壓力檢測器 3、液體流量計 4、低溫制冷機

5、BOG再液化裝置 51、氣體進口 52、液體出口

6、控制閥 7、控制器 8、氣體管道

9、液體管道

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細說明。這些實施方式僅用于說明本實用新型，而并非對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

此外，在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

如圖1所示，本實用新型LNG加氣站儲罐穩(wěn)壓系統(tǒng)的一種實施例。本實施例的LNG加氣站儲罐穩(wěn)壓系統(tǒng)包括LNG儲罐1和BOG再液化裝置5。LNG儲罐1具有氣體出口11和液體進口12，BOG再液化裝置5具有氣體進口51和液體出口52。LNG儲罐1的氣體出口11通過氣體管道8與BOG再液化裝置5的氣體進口51連通，氣體管道8上設(shè)有控制閥6。BOG再液化裝置5的液體出口52通過液體管道9與LNG儲罐1的液體進口12連通。

LNG儲罐1用于儲存LNG，其內(nèi)具有LNG和BOG。當(dāng)LNG儲罐1內(nèi)的BOG過多使LNG儲罐1內(nèi)的壓力過大時，可以開啟控制閥6，BOG再液化裝置5開始運行。此時LNG儲罐1內(nèi)的BOG由氣體出口11進入氣體管道8中，并經(jīng)氣體管道8和氣體進口51進入BOG再液化裝置5中。BOG再液化裝置5對進入其中的BOG進行液化，使BOG液化生產(chǎn)液體，該液體由液體出口52進入液體管道9中，并經(jīng)液體管道9和液體進口12進入LNG儲罐1內(nèi)。由此，不僅減少了LNG儲罐1內(nèi)的BOG，降低了LNG儲罐1內(nèi)的壓力，而且實現(xiàn)了BOG的回收。當(dāng)LNG儲罐1內(nèi)的壓力降至合理區(qū)間時，則可關(guān)閉控制閥6，BOG再液化裝置5停止運行。

因此，本實施例的LNG加氣站儲罐穩(wěn)壓系統(tǒng)，通過將LNG儲罐1內(nèi)的BOG輸出送入BOG再液化裝置5中，由BOG再液化裝置5將BOG液化生成液體后，再將該液體送回LNG儲罐1內(nèi)，能夠減少LNG儲罐1內(nèi)的BOG，降低LNG儲罐1內(nèi)的壓力，實現(xiàn)將LNG儲罐1內(nèi)的壓力控制在合理區(qū)間內(nèi)，同時實現(xiàn)BOG的回收，從而減少了LNG加氣站工作人員的工作量，避免了BOG的放散，保證了LNG加氣站的操作安全性和運營經(jīng)濟性。

優(yōu)選地，本實施例中的BOG再液化裝置5包括低溫制冷機4，低溫制冷機4的輸入口與BOG再液化裝置5的氣體進口51連通，低溫制冷機4的輸出口與BOG再液化裝置5的液體出口52連通。從氣體進口51進入BOG再液化裝置5中BOG進入低溫制冷機4中，低溫制冷機4中的工作介質(zhì)給BOG提供冷量，使其冷凝液化，然后流出低溫制冷機4，經(jīng)過緩沖累積后，從BOG再液化裝置5的液體出口52流出進入液體管道9。低溫制冷機4結(jié)構(gòu)緊湊，內(nèi)部提供冷量的工作介質(zhì)量少，提供的冷量足以將BOG冷凝，并能使液體處于過冷狀態(tài)；并且，低溫制冷機4的能耗相對較低，維護方便，可以大大降低操作費用；此外，低溫制冷機4啟停速度快，可以適應(yīng)間歇操作和連續(xù)操作的運行狀態(tài)。

進一步，為了對LNG儲罐1內(nèi)的壓力進行實時測量，本實施例在LNG儲罐1上設(shè)有壓力檢測器2，用于測量LNG儲罐1內(nèi)的壓力，以便于根據(jù)測量結(jié)果決定是否開啟或關(guān)閉控制閥6。當(dāng)壓力檢測器2檢測到LNG儲罐1內(nèi)的壓力超出合理區(qū)間時，則開啟控制閥6；當(dāng)壓力檢測器2檢測到LNG儲罐1內(nèi)的壓力在合理區(qū)間內(nèi)時，則關(guān)閉控制閥6。壓力檢測器2可以為壓力傳感器或壓力變送器。

進一步，為實現(xiàn)控制閥6開啟或關(guān)閉的自動控制，本實施例的LNG加氣站儲罐穩(wěn)壓系統(tǒng)還包括控制器7，控制器7的輸入端與壓力檢測器2連接，控制器7的輸出端與控制閥6連接。壓力檢測器2檢測LNG儲罐1內(nèi)的壓力值，并將表示該壓力值的壓力信號傳送給控制器7，控制器7的輸入端接收該壓力信號，判斷該壓力信號所表示的壓力值是否在預(yù)設(shè)區(qū)間內(nèi)，并由輸出端向控制閥發(fā)出相應(yīng)的開啟或關(guān)閉的指令，控制閥6接收并響應(yīng)于控制器7發(fā)出的開啟或關(guān)閉指令而開啟或關(guān)閉。具體為，當(dāng)壓力檢測器2檢測LNG儲罐1內(nèi)的壓力值大于預(yù)設(shè)區(qū)間的最大值時，控制器7控制控制閥6開啟，BOG再液化裝置5開始運行，使得LNG儲罐1內(nèi)的BOG能夠由氣體管道8進入BOG再液化裝置5內(nèi)液化，以減少LNG儲罐1內(nèi)的BOG、降低LNG儲罐1內(nèi)的壓力；當(dāng)壓力檢測器2檢測LNG儲罐1內(nèi)的壓力值降低至預(yù)設(shè)區(qū)間內(nèi)時，控制器7控制控制閥6關(guān)閉，BOG再液化裝置5停止運行。由此，通過壓力檢測器2、控制器7和控制控制閥6實現(xiàn)了LNG儲罐1內(nèi)壓力的自動控制。

進一步，在本實施例中，液體管道9上設(shè)有液體流量計3，用于測量流經(jīng)液體管道9的液體的流量。現(xiàn)有技術(shù)中，LNG加氣站通過LNG進貨和銷貨的差值估算每月BOG的損失量，這種方法本身誤差較大，甚至造成不同月份統(tǒng)計數(shù)據(jù)差別極大的情況，因此需要更加準確地測量BOG的放散量。但是由于裝置設(shè)計標(biāo)準和審查流程的限制，在BOG放散管線上安裝流量計是不現(xiàn)實的。而本實施例在液體管道9上安裝流量計3恰能很好地解決這種問題，因為本實施例中的BOG可以全部被再液化回收，所以流量計3最終測量到的液體回收量即是BOG的量，這些BOG在得不到回收情況下，基本上要全部放散到大氣當(dāng)中。本實施例則能夠?qū)崿F(xiàn)BOG的全部回收，并可準確測算BOG再液化的回收量，避免了加氣站通過進銷貨的數(shù)據(jù)推算BOG損失量的不準確性，從而為精確計算本實施例的LNG加氣站儲罐穩(wěn)壓系統(tǒng)的經(jīng)濟性效益提供了條件。優(yōu)選地，本實施例中的液體流量計3為質(zhì)量流量計。質(zhì)量流量計屬于低溫液體流量計，可準確測算BOG再液化的回收質(zhì)量。

進一步，在本實施例中，液體進口12設(shè)于LNG儲罐1的上部，使得液體管道9內(nèi)的液體從LNG儲罐1的上部流入LNG儲罐1內(nèi)，呈噴淋形式。由于該液體具有一定的過冷度，以噴淋的方式流入LNG儲罐1內(nèi)，可以使LNG儲罐1內(nèi)的BOG遇冷后被冷凝，有效液化LNG儲罐1內(nèi)的BOG，從而起到快速減少LNG儲罐1內(nèi)的BOG、降低LNG儲罐1內(nèi)壓力的作用。

綜上所述，本實施例的LNG加氣站儲罐穩(wěn)壓系統(tǒng)，流程簡單、操作方便、安全性高，并能很好地控制LNG儲罐1內(nèi)的壓力處于合理的區(qū)間范圍，使得加氣站工作人員在加注過程中減少工作量，減少加注時間，提高加注效率，并能有效全部再液化回收BOG，提高加氣站的經(jīng)濟收益。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。