一种集中式BOG与LNG气化冷能综合利用系统及方法

技术领域

本发明涉及LNG(液化天然气)应用技术领域，特别是涉及一种集中式BOG与LNG气化冷能综合利用系统及方法。

背景技术

液化天然气(LNG)低温储罐无法实现绝对隔热，不可避免会产生蒸发气体(BOG)，BOG的存在会威胁系统的生产安全，必须对其进行妥善处理。而现有的处理方法一般为燃烧，未能得到较好的回收利用，造成能源浪费。另外，LNG(约-162℃)需要气化至常温后供给用户使用，现有的气化过程一般采用海水浴方式或燃烧加热方式，会造成环境问题和巨大的能源浪费。

BOG的燃烧热与LNG的冷能无法匹配利用的原因在于：BOG气体的产生量跟环境温度有直接关系，波动性大，无法满足LNG的气化所需的稳定的温度要求。采用有效技术手段实现BOG与LNG气化冷能的综合利用，对于LNG应用以及减少能源浪费具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的缺陷，从而提供一种集中式BOG与LNG气化冷能综合利用系统及方法。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种集中式BOG与LNG气化冷能综合利用系统，包括LNG储罐群、BOG储运管道、燃气内燃机发电机组、LNG输送管道、换热装置、CO

所述LNG储罐群分别与所述BOG储运管道和LNG输送管道连接；

所述BOG储运管道用于运输和存储BOG气体，与所述燃气内燃机发电机组连通，用于BOG气体输送至所述燃气内燃机发电机组发电；

所述换热装置包括第一换热机构和第二换热机构，所述CO

所述燃气内燃机发电机组的烟气出口与所述第二换热机构连通，所述CO

优选地，所述BOG储运管道的起始端设有第一泵组，所述第一泵组与所述LNG储罐群连接，用于将所述BOG气体升压至第一设定值，并输入所述BOG储运管道中。

优选地，所述BOG储运管道的起始端还设有计量装置，用于计量进入所述BOG储运管道的BOG气体量。

优选地，所述BOG储运管道包括主管和至少一根支管，所述支管的两端可关闭地连接在所述主管上，所述支管的储气量大于所述支管两端之间的所述主管的储气量，所述主管连接所述LNG储罐群和所述燃气内燃机发电机组；

所述支管的两端与所述主管的连接处分别设有第一通断阀和第二通断阀，所述第一通断阀和所述第二通断阀与所述计量装置通讯连接，用于在进入所述BOG储运管道的BOG气体量大于第一阈值时开启所述第一通断阀，使得部分BOG气体进入所述支管；还用于在进入所述BOG储运管道的BOG气体量小于第二阈值时关闭所述第一通断阀、启动所述第二通断阀。

优选地，所述支管内还有驱动泵，用于将所述支管内的BOG气体输送至所述主管内。

优选地，所述BOG储运管道的末端设有第二泵组，用于将所述BOG气体调压至第二设定值，并输入所述燃气内燃机发电机组，

优选地，所述CO

所述气液分离模块的液体出口与所述第三泵组连接。

优选地，所述CO

优选地，所述CO

所述输送管道与所述第四泵体连接，并通过所述第二换热机构与所述燃气内燃机发电机组的烟气换热，用于将升压后的液态CO

所述CO

为实现上述目的，本发明还采用了如下技术方案：

一种集中式BOG与LNG气化冷能综合利用方法，采用上述的集中式BOG与LNG气化冷能综合利用系统，包括如下步骤：

BOG利用步骤：LNG储罐群中产生的BOG气体升压至第一设定值后输入BOG储运管道；计量输入BOG储运管道的BOG气体量，并在进入所述BOG储运管道的BOG气体量大于第一阈值时开启支管的进气端，使得部分BOG气体进入支管存储；在进入所述BOG储运管道的BOG气体量小于第二阈值时，关闭支管的进气端，开启支管的出气端，将支管内存储的气体输入主管中；主管中的BOG气体调压达到燃气内燃机发电机组的压力要求后，输入燃气内燃机发电机组发电；

LNG气化冷能利用步骤：从LNG储罐群取出的LNG经过第一换热机构换热，LNG经过换热后气化为NG，所述CO

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

1.上述技术方案中所提供的集中式BOG与LNG气化冷能综合利用系统及方法，利用BOG储运管道实现了BOG气体的运输和存储，相比现有的储罐造价更低，效率更高，且BOG储运管道与LNG储罐群，相比单个的LNG储罐，LNG储罐群会连续不断产生更多的BOG气体，将LNG储罐群与BOG储运管道结合能够实现波动性产出的BOG气体的连续利用。

2.上述技术方案中，利用LNG的气化冷能将气态的CO

3.上述技术方案中，将BOG气体输送至燃气内燃机发电机组内燃烧发电，并将产生的烟气与CO

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例的集中式BOG与LNG气化冷能综合利用系统的结构示意图。

附图标记说明：

1、LNG储罐群；11、LNG储罐；12、LNG输送管道；

2、BOG储运管道；21、主管；22、支管；221、进气端；222、出气端；223、第一通断阀；224、第二通断阀；225、驱动泵；23、第一泵组；24、计量装置；25、第二泵组；

3、燃气内燃机发电机组；

4、第一换热机构；

5、第二换热机构；

6、CO

7、透平发电机组。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，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发明中的具体含义。

如附图1所示，本发明实施例提供了一种集中式BOG与LNG气化冷能综合利用系统，包括LNG储罐群11、BOG储运管道22、燃气内燃机发电机组3、LNG输送管道12、换热装置、CO

具体的，如附图1所示，BOG储运管道2的起始端设有第一泵组23，第一泵组23与LNG储罐群1连接，用于将BOG气体升压至第一设定值，并输入BOG储运管道2中，第一设定值为2MPa左右，使得主管21和支管22能够存储更多的BOG气体，且第一泵体的能耗较低。支管22的形状不定，能够存储加压至2MPa的BOG气体即可。

BOG储运管道2的起始端还设有计量装置24，用于计量进入BOG储运管道2的BOG气体量。由于每个LNG储罐均会产生BOG气体，且产生的气体量不定，因此，计量装置24设置在主管21的起始端，即所有LNG储罐产生的BOG气体汇总后的位置，计量装置24可为流量计，用于记录LNG储罐群1产生的BOG气体总量。

为了实现支管22的两端与主管21的通断，支管22的两端与主管21的连接处分别设有第一通断阀223和第二通断阀224，对应的，第一通断阀223设置在支管22的进气端221，第二通断阀224设置在支管22的出气端222。第一通断阀223和第二通断阀224与计量装置24通讯连接，用于在进入BOG储运管道2的BOG气体量大于第一阈值时开启第一通断阀223，使得部分BOG气体进入支管22。当支管22的数量较多，且进入BOG储运管道2的BOG气体量刚刚超过第一阈值时，可先开启其中一个的支管22的第一通断阀223，且开启第二通断阀224，则进入支管22的部分BOG气体只是延后进入主管21，而若进入BOG储运管道2的BOG气体量持续超过第一阈值，则开启更多支管22的第一通断阀223，且关闭第二通断阀224，使得进入支管22的部分BOG气体暂停进入主管21，此时支管22起到存储作用；而当进入BOG储运管道2的BOG气体量小于第二阈值时，则关闭第一通断阀223，使得BOG气体不再进入支管22，并启动第二通断阀224，将支管22中存储的BOG气体输入主管21作为补充。优选地，支管22内还有驱动泵225，用于将支管22内的BOG气体输送至主管21内。

燃气内燃机发电机组3对于输入的燃气压力具有一定要求，BOG储运管道2的主管21内的BOG气体需要经过第二泵组25调压至第二设定值，符合燃气内燃机发电机组3的压力要求后，输入燃气内燃机发电机组3。第二设定值的具体值依据燃气内燃机发电机组3的类型设置。

如附图1所示，CO

CO

本实施例的CO

基于上述系统，本发明实施例还提供一种集中式BOG与LNG气化冷能综合利用方法，包括如下步骤：

BOG利用步骤：LNG储罐群1中产生的BOG气体升压至第一设定值后输入BOG储运管道2；具体的，LNG储罐群1中产生的BOG气体通过第一泵组23升压至2MPa左右，而后进入BOG储运管道2；与此同时，计量输入BOG储运管道2的BOG气体量，具体的，采用流量计测量输入BOG储运管道2的BOG气体量，并判断是否与燃气内燃机发电机组3所需的BOG气体量相符；系统设定的第一阈值和第二阈值均与燃气内燃机发电机组3所需的BOG气体量相关；当进入BOG储运管道2的BOG气体量大于第一阈值时，开启支管22的进气端221，使得部分BOG气体进入支管22存储；具体的，当支管22的数量较多，且进入BOG储运管道2的BOG气体量刚刚超过第一阈值时，可先开启其中一个的支管22的第一通断阀223，且开启第二通断阀224，则进入支管22的部分BOG气体只是延后进入主管21，而若进入BOG储运管道2的BOG气体量持续超过第一阈值，则开启更多支管22的第一通断阀223，且关闭第二通断阀224，使得进入支管22的部分BOG气体暂停进入主管21，此时支管22起到存储作用；而当进入BOG储运管道2的BOG气体量小于第二阈值时，则关闭第一通断阀223，使得BOG气体不再进入支管22，并启动第二通断阀224，将支管22中存储的BOG气体输入主管21作为补充；而后，将主管21中的BOG气体调压达到燃气内燃机发电机组3的压力要求后，输入燃气内燃机发电机组3发电；燃气内燃机发电机组3的发电过程为常规技术，在此不再赘述。

本实施例的方法还包括LNG气化冷能利用步骤：从LNG储罐群1取出的LNG经过第一换热机构4换热，LNG经过换热后气化为NG，CO

具体的，CO

采用本发明实施例的方法，能够实现波动性产出的BOG气体的连续利用，且充分利用LNG的气化冷能和BOG气体的燃烧热能，避免能源浪费。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。