BOG优先利用的LNG气体燃料供气方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种BOG优先利用的LNG气体燃料供气方法及装置，解决了现有LNG气体燃料供气存在的可靠性差、设备启动时易发生设备冻结无法工作、燃料利用率差的问题。技术方案包括LNG储罐，所述LNG储罐底部的出液口经增压管与气化器连接，所述气化器包括燃料热交换器和自增压热交换器，所述增压管经气化器的自增压热交换器与LNG储罐顶部的进气口连接，所述LNG储罐顶部的排气口经供气管以及燃料热交换器与燃气设备连接。本发明专利技术结构简单、操作简便、体积小、可靠性高、安全性好、设备投资和运行成本低、燃料利用率高，对环境友好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种LNG燃料供气方法及装置。
技术介绍
基于通常认识，油罐内的油液为燃料，油类燃料从油罐的下部抽吸，供应燃油设施。而油罐内油液上方空间内的气体则不认为是可供引用使用的燃料，往往为了减压直接外排。目前的LNG气体燃料供气装置，比如LNG动力船舶气体燃料供应采用的是将LNG(液态)经过气化成气态NG的气化供气工艺。通过LNG直接气化的供气装置，采用的是LNG储罐低位出液供气方式，增加了低位接口数量，管路阀件需要进行日常开启和关闭操作，连接节点多，大大增加了泄漏风险；更有甚者，在发动机和其它燃用天然气的设施启动前和启动初期，没有足够的热水供应气化器，大量-161.5℃甚至更低的LNG流经温度本不高的热交换界面时，容易使气化器冻结无法工作，导致供气无法顺利实现，动力系统瘫船。目前防冻液一般采用的是乙二醇，其与水按1:1体积比例混合液的，冰点约在-40℃，由于乙二醇本身的特性，在其比例达56％时，基本上达到最低冰点约-47℃，然后，提高乙二醇比例，冰点反而升高，这就是说，面对-161.5℃甚至更低的LNG，热量得不到及时供应的乙二醇水溶液冻结是必然的，除非牺牲大量空间安装空温式气化器，目前尚无成熟的工艺解决此述问题。在发动机和其它燃用天然气的设施运行过程中，由于负荷的变化，耗气量的改变对上游气体的压力会有波动，而LNG气化后体积急剧膨胀，其对供气系统带来较大的压力波动，特别在负荷减小时，甚至会有热气回窜至LNG储罐，导致BOG压力过大，安全阀开启放散。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、操作简便、体积小、可靠性高、安全性好、设备投资和运行成本低、对环境友好、燃料利用率高的的BOG优先利用的LNG气体燃料供气装置。本专利技术还提供一种操作简便、对环境友好、节能减排的BOG优先利用的LNG气体燃料供气方法。本专利技术供气装置，包括LNG储罐，所述LNG储罐底部的出液口经增压管与气化器连接，所述气化器包括燃料热交换器和自增压热交换器，所述增压管经气化器的自增压热交换器与LNG储罐顶部的进气口连接，所述LNG储罐顶部的排气口经供气管以及燃料热交换器与燃气设备连接。所述增压管上设有增压管根阀和增压调节阀；所述供气管上设有供气管根阀和供气紧急切断阀。所述LNG储罐顶部设上进液口，底部设下进液口，进液管经进液紧急切断阀分别与上、下进液口连接，所述上进液口与LNG储罐顶部的喷淋装置连接。一种使用上述供气装置的BOG优先利用的LNG气体燃料供气方法，包括供气流程和增压流程：供气流程：LNG储罐气相空间内的BOG由LNG储罐顶部的排气口引出，经供气管送入热交换器的后段换热管中升温至工作温度后送入燃气设备中使用；增压流程：LNG储罐液相空间内的LNG由出液口引出，经增压管送入热交换器的前段换热管中，使LNG气化成NG后经进气口回送入LNG储罐的气相空间中以维持LNG储罐内的压力，并同时持续经排气口向所述供气管内供气。还包括有LNG充装流程：LNG经进液管分别由LNG储罐顶部设上进液口和底部的下进液口通入罐内，由上进液口通入的LNG经LNG储罐顶部的喷淋装置向LNG储罐气相空间内喷洒。针对
技术介绍
中存在的问题，专利技术人对现有LNG气体燃料供气装置进行了改进，克服了普通
人员的惯常认识，将LNG储罐气相空间的气体作为燃料气使用，并且将其作为优先使用的对象，也就是说，首先将气化器进行了改进，其由两个热交换热器组分，一个为自增压热交换器，一个为燃料热交换器，通过将LNG储罐顶部的排气口经供气管、气化器的燃料热交换器与燃气设备连接，保证每次供气时，优先引出LNG储罐气相空间的BOG；通过出液口的增压管依次与气化器的自增压热换交换器以及LNG储罐顶部的进气口连接，实现当LNG储罐压力下降时，能通过增压的方式将LNG储罐内的LNG气化后回送入LNG储罐的气相空间内为LNG储罐增压，并形成持续供气的状态。虽然LNG储罐内BOG(增压状态下持续供气时为BOG和NG)为低温气体，不能直接引入燃气设备中，需要利用热交换器对BOG进行加热，使之满足燃气设备的进气温度要求，但对BOG的加热相对于传统技术中对LNG气化并同步加热所需要消耗的热能要小得多，因此，当采用本专利技术优先使用BOG的技术方案用于发动机和其它燃用天然气的设施启动前和启动初期，对热能的要求会大大减少，不会存在热水供应不足导致乙二醇水溶液冻结的问题，从而解决了现有技术中启运初期热能供应不足导致气化器冻结无法工作、供气无法顺利实现，动力系统瘫痪等问题的发生。另一方面，由于对气态的BOG或NG加热所需热能少，因而，可对现有常用的热交换器进行简单改造即可，利用气化器的一部分换热区域作为燃料热交换器对BOG进行加热即可，而另一部分换热区域则可对作为自增压热交器对LNG进行增压气化成NG后回送入LNG储罐内增压，而不是直接输送给燃气设备使用。由于不需要对LNG直接气化成燃料温度状态，因此也不需要对这部分LNG加热温度过高，从而降低热能的消耗量。并且，本专利技术中，由于增压管经气化器的自增压热交换器与LNG储罐顶部的进气口连接，由LNG储罐引出LNG在经热交换器气化后不会直接送入燃气设备，而是回送至LNG储罐内，再由LNG储罐内输出气态的BOG或BOG与NG的混合气加热后用于燃气设备，因此，通过对LNG储罐内压力监测，可以很好地控制LNG储罐和供气系统的压力，避免热气回窜LNG储罐的问题，大大减少了LNG储罐内BOG压力过大，导致LNG储罐安全阀开启放散的问题发生，真正实现节能减排，对环境友好的目的。有益效果：(1)本专利技术摒弃了传统的对LNG直接气化加热供气的方法，而是采用对BOG或BOG与NG的混合气加热供气的工艺方案，控制简单，可有效避免系统冷态启动时繁琐的操作以及热交换器介质易冰冻等问题，保证了系统的可靠性和安全性。(2)供气时优先使用BOG，最大限度地利用BOG，最大限度地为LNG储罐预留BOG储存空间，能够可靠维持供气系统平稳的压力环境，最大限度地抑制NG或BOG通过安全放散阀组释放，有效降低LNG燃料自然损耗，节约能源，提高燃料经济性。(3)本专利技术方法简单，可对现有气化器进行简单改造，看似气化器由两个热交换器组成，但实际上并不会增加原有气化器的换热管总长本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种BOG优先利用的LNG气体燃料供气装置，包括LNG储罐，所述LNG储罐底部的出液口经增压管与气化器连接，其特征在于，所述气化器包括燃料热交换器和自增压热交换器，所述增压管经气化器的自增压热交换器与LNG储罐顶部的进气口连接，所述LNG储罐顶部的排气口经供气管以及燃料热交换器与燃气设备连接。

【技术特征摘要】
1.一种BOG优先利用的LNG气体燃料供气装置，包括LNG储罐，
所述LNG储罐底部的出液口经增压管与气化器连接，其特征在于，所
述气化器包括燃料热交换器和自增压热交换器，所述增压管经气化器
的自增压热交换器与LNG储罐顶部的进气口连接，所述LNG储罐顶部
的排气口经供气管以及燃料热交换器与燃气设备连接。
2.如权利要求1所述的BOG优先利用的LNG气体燃料供气装置，
其特征在于，所述增压管上设有增压管根阀和增压调节阀；所述供气
管上设有供气管根阀和供气紧急切断阀。
3.如权利要求1所述的BOG优先利用的LNG气体燃料供气装置，
其特征在于，所述LNG储罐顶部设上进液口，底部设下进液口，进液
管经进液紧急切断阀分别与上、下进液口连接，所述上进液口与LNG
储罐顶部的喷淋装置连接。
4.一种BO...

【专利技术属性】
技术研发人员：江武玖，林远明，唐流芳，姜亮，付祥胜，
申请(专利权)人：武汉交圣新能源工程有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42