一种冷能供应系统的冷源液化天然气的流量控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种冷能供应系统的冷源液化天然气的流量控制方法，该方法用于冷能供应系统的调节，冷能供应系统包括换热件和下游换热器。当下游换热器的一定时间内的换热量的变化值不大于预设值时，控制液化天然气的流量恒定不变，液化天然气在液化天然气进口的温度和液化天然气出口的温度恒定设置，载冷剂的流量恒定设置，使载冷剂的供水温度在‑21℃至‑27℃的范围内；当下游换热器的一定时间内的换热量的变化值大于预设值时，调整载冷剂的流量和液化天然气的流量，保持其他不变，使载冷剂的供水温度在‑21℃至‑27℃的范围内。该方法通过载冷剂的温度变化储存液化天然气的冷能，为变化冷负荷的下游设施提供稳定冷能。

【技术实现步骤摘要】
一种冷能供应系统的冷源液化天然气的流量控制方法
本专利技术涉及液化天然气供冷
，尤其涉及一种冷能供应系统的冷源液化天然气的流量控制方法。
技术介绍
天然气以其高效、优质、清洁等优异的性能以及广泛的用途，已成为世界各国普遍看好的一种安全、清洁的能源。天然气液化后体积减小为原来的1/600，便于长距离输送，液化天然气通过船运到站后，需要将液态天然气转化气态，过程中释放大约830～860MJ/t的冷能，传统方法是使液化天然气直接通过海水气化器将其气化，大量冷能被海水白白带走而没被利用，同时还加剧了海洋低温污染。但是，将液化天然气的冷能用于下游设施的冷负荷需求时，由于下游设施的冷负荷在不同时间都会有着较大变化，且变化频率快、变化范围大，使其对应的液化天然气的流量需求波动较大，从而影响到上游接收站的正常运行。为此，亟需一种能够既满足下游设施的变化冷负荷，又不影响上游接收站的液化天然气的流量调整方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种冷能供应系统的冷源液化天然气的流量控制方法，使液化天然气的流量变化既能够满足下游设施的变化冷负荷，又能不影响上游接收站的正常运行。为实现上述技术效果，本专利技术的冷能供应系统的冷源液化天然气的流量控制方法的技术方案如下：一种冷能供应系统的冷源液化天然气的流量控制方法，所述冷能供应系统包括：换热件，所述换热件包括液化天然气进口、液化天然气出口、载冷剂回液口和载冷剂供液口；下游换热器，所述下游换热器包括载冷剂进口和载冷剂出口；所述载冷剂进口和所述载冷剂供液口相连，所述载冷剂出口和所述载冷剂回液口相连；其特征在于：当所述下游换热器的一定时间内的换热量的变化值不大于预设值时，控制所述液化天然气的流量恒定不变，所述液化天然气在所述液化天然气进口的温度和所述液化天然气出口的温度恒定设置，所述载冷剂的流量恒定设置，以使所述载冷剂的供水温度在-21℃至-27℃的范围内；当所述下游换热器的一定时间内的换热量的变化值大于预设值时，调整所述载冷剂的流量和所述液化天然气的流量，保持所述液化天然气在所述液化天然气进口的温度和所述液化天然气出口的温度恒定，以使所述载冷剂的供水温度在-21℃至-27℃的范围内。在一些实施例中，当所述下游换热器的一定时间内的换热量的变化值大于预设值时，通过下述步骤调节所述液化天然气的流量以使所述载冷剂的供水温度位于-21℃至-27℃之间：S1，保持所述液化天然气的进口温度和所述液化天然气的出口温度恒定；S2，调整所述换热件的运行数量以调整所述载冷剂的流量，并使得所述载冷剂的供水温度位于-21℃至-27℃的范围内；S3，根据调整后的所述载冷剂的供水温度、调整后的所述载冷剂的流量和调整后的所述载冷剂的回水温度，计算出所述液化天然气的流量的第一理论值；S4，将所述液化天然气的流量调整至步骤S3中所得的所述第一理论值。在一些实施例中，所述液化天然气的流量的理论值为Q液化天然气，所述Q液化天然气满足关系式：Q液化天然气＝[(T回-T供)×Q载冷剂×C]/(H出-H进)，其中：Q液化天然气：所述液化天然气的流量；T回：所述载冷剂的回水温度；T供：所述载冷剂的供水温度；Q载冷剂：所述载冷剂的流量；C：所述载冷剂的质量热容；H出：所述液化天然气出口的所述液化天然气的焓值；H进：所述液化天然气进口的所述液化天然气的焓值。在一些实施例中，在所述载冷剂出口设有温度计检测当前的所述载冷剂的出口温度，预测当前的所述载冷剂进行换热后的所述载冷剂的供水温度，并通过调节所述液化天然气的流量以使调整后的所述载冷剂的供水温度位于-21℃至-27℃的范围内，具体步骤如下：步骤Q1，根据所述关系式，以当前的所述载冷剂的出口温度为所述T回，当前的所述液化天然气的流量为所述Q液化天然气，当前的所述载冷剂的流量为所述Q载冷剂，所述载冷剂的质量热容为所述C，所述液化天然气出口的所述液化天然气的焓值为所述H出，所述液化天然气进口的所述液化天然气的焓值为所述H进，计算出当前的所述载冷剂在所述换热件经过换热后的所述载冷剂的供水温度作为所述载冷剂的供水温度的预测值；步骤Q2，如果所述预测值在-21℃至-27℃范围内，则不做任何处理；步骤Q3，如果所述预测值不在-21℃至-27℃范围内，则对当前的所述换热件的运行数量进行调整以调整当前的所述载冷剂的流量，以使所述预测值在-21℃至-27℃范围内；步骤Q4，根据所述关系式，以调整后的所述预测值为所述T供，调整后的所述载冷剂的流量为所述Q载冷剂，所述载冷剂的出口温度为所述T回，求得所述Q液化天然气的第二理论值，将所述液化天然气的流量调整至所述第二理论值。在一些实施例中，所述载冷剂从所述下游换热器运输至所述换热件的回水管线上每隔设定距离均设有所述温度计以检测所述载冷剂在所述回水管线不同位置的所述载冷剂的温度，重复步骤Q1-Q4以保证所述预测值在-21℃至-27℃范围内。在一些实施例中，所述液化天然气进入所述换热件完成换热后，从液态液化天然气气化为气态液化天然气并通过空温式气化器复热至1℃返回液化天然气接收站的天然气管网。在一些实施例中，所述载冷剂为48％乙二醇水溶液。在一些实施例中，所述换热件为中间介质换热器，所述中间介质换热器包括中间介质通道，所述中间介质通道内流动有中间介质，所述中间介质将所述液化天然气的冷能传递给所述载冷剂，所述中间介质的温度不低于-35℃，所述中间介质为丙烷。在一些实施例中，所述下游换热器包括板式换热器，所述载冷剂在所述板式换热器内与用于商业设施制冷的二次水进行换热，所述板式换热器通过所述载冷剂侧的三通阀流量控制二次水的出口温度。在一些实施例中，所述板式换热器包括制冰制雪板式换热器和场馆空调用板式换热器，所述载冷剂在所述制冰制雪板式换热器的出水口的温度为-14℃至-16℃，在所述场馆空调用板式换热器的出水口的温度为-6℃至-8℃。本专利技术的有益效果为：在下游换热器的一定时间内的换热量的变化值相对稳定的时段内，只需调整载冷剂的供水温度在-21℃至-27℃的范围内即可使其满足下游设施的冷负荷变化并储存液化天然气的冷能，从而避免了液化天然气释放的冷能与下游设施冷负荷不匹配的问题，进而使液化天然气在下游换热器的一定时间内的换热量的变化值相对稳定的时段内具有稳定的流量、液化天然气的进口温度和液化天然气的出口温度，避免了因下游设施冷负荷变化对上游接收站操作的影响，有利于上游接收站在稳定运行的情况下为下游设施提供冷能，并节约了液化天然气的冷能能源。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明图1是本专利技术具体实施方式提供的冷能供应系统的示意图；图2是本专利技术具体实施方式提供的冷能供应系统的冷源液化天然气的流量控制方法的流程图；图3是本专利技术具体实施方式提供的冷能供应系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷能供应系统的冷源液化天然气的流量控制方法，所述冷能供应系统包括：换热件(1)，所述换热件(1)包括液化天然气进口(11)、液化天然气出口(12)、载冷剂回液口(13)和载冷剂供液口(14)；下游换热器(2)，所述下游换热器(2)包括载冷剂进口(21)和载冷剂出口(22)；所述载冷剂进口(21)和所述载冷剂供液口(14)相连，所述载冷剂出口(22)和所述载冷剂回液口(13)相连；其特征在于：/n当所述下游换热器(2)的一定时间内的换热量的变化值不大于预设值时，控制液化天然气的流量恒定不变，所述液化天然气在所述液化天然气进口(11)的温度和所述液化天然气出口(12)的温度恒定设置，载冷剂的流量恒定设置，以使所述载冷剂的供水温度在-21℃至-27℃的范围内；/n当所述下游换热器(2)的一定时间内的换热量的变化值大于预设值时，调整所述载冷剂的流量和所述液化天然气的流量，保持所述液化天然气在所述液化天然气进口(11)的温度和所述液化天然气出口(12)的温度恒定，以使所述载冷剂的供水温度在-21℃至-27℃的范围内。/n

【技术特征摘要】
1.一种冷能供应系统的冷源液化天然气的流量控制方法，所述冷能供应系统包括：换热件(1)，所述换热件(1)包括液化天然气进口(11)、液化天然气出口(12)、载冷剂回液口(13)和载冷剂供液口(14)；下游换热器(2)，所述下游换热器(2)包括载冷剂进口(21)和载冷剂出口(22)；所述载冷剂进口(21)和所述载冷剂供液口(14)相连，所述载冷剂出口(22)和所述载冷剂回液口(13)相连；其特征在于：
当所述下游换热器(2)的一定时间内的换热量的变化值不大于预设值时，控制液化天然气的流量恒定不变，所述液化天然气在所述液化天然气进口(11)的温度和所述液化天然气出口(12)的温度恒定设置，载冷剂的流量恒定设置，以使所述载冷剂的供水温度在-21℃至-27℃的范围内；
当所述下游换热器(2)的一定时间内的换热量的变化值大于预设值时，调整所述载冷剂的流量和所述液化天然气的流量，保持所述液化天然气在所述液化天然气进口(11)的温度和所述液化天然气出口(12)的温度恒定，以使所述载冷剂的供水温度在-21℃至-27℃的范围内。


2.根据权利要求1所述的冷能供应系统的冷源液化天然气的流量控制方法，其特征在于，当所述下游换热器(2)一定时间内的换热量的变化值大于预设值时，通过下述步骤调节所述液化天然气的流量以使所述载冷剂的供水温度位于-21℃至-27℃之间：
S1，保持所述液化天然气的进口温度和所述液化天然气的出口温度恒定；
S2，调整所述换热件(1)的运行数量以调整所述载冷剂的流量，并使得所述载冷剂的供水温度位于-21℃至-27℃的范围内；
S3，根据调整后的所述载冷剂的供水温度、调整后的所述载冷剂的流量和当前的所述载冷剂的回水温度，计算出所述液化天然气的流量的第一理论值；
S4，将所述液化天然气的流量调整至步骤S3中所得的所述第一理论值。


3.根据权利要求2所述的冷能供应系统的冷源液化天然气的流量控制方法，其特征在于，所述液化天然气的流量的理论值为Q液化天然气，所述Q液化天然气满足关系式：Q液化天然气＝[(T回-T供)×Q载冷剂×C]/(H出-H进)，其中：
Q液化天然气：所述液化天然气的流量；
T回：所述载冷剂的回水温度；T供：所述载冷剂的供水温度；
Q载冷剂：所述载冷剂的流量；C：所述载冷剂的质量热容；
H出：所述液化天然气出口(12)的所述液化天然气的焓值；
H进：所述液化天然气进口(11)的所述液化天然气的焓值。


4.根据权利要求3所述的冷能供应系统的冷源液化天然气的流量控制方法，其特征在于，在所述载冷剂出口(22)设有温度计检测当前的所述载冷剂的出口温度，预测当前的所述载冷剂进行换热后的所述载冷剂的供水温度，并通过调节所述液化天然气的流量以使调整后的所述载冷剂的供水温度位于-21℃至-27℃的范围内，具体步骤如下：
步骤Q1，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐国峰，仇德朋，郭振国，贾洋，赵红妹，庄肃霞，刘东涛，任珂，
申请(专利权)人：中国海洋石油集团有限公司，中海石油炼化有限责任公司，中海油石化工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11