一种BOG和LNG冷能综合回收利用系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种BOG和LNG冷能综合回收利用系统，所述系统包括BOG冷凝再气化系统、BOG直接压缩外输系统、BOG热电联产系统，以及LNG冷能发电系统；BOG冷凝再气化系统包括LNG储罐、LNG潜液泵、LNG加压泵、BOG缓冲罐、冷凝再气化系统BOG压缩机、增压LNG

【技术实现步骤摘要】
一种BOG和LNG冷能综合回收利用系统


[0001]本技术属于LNG(液化天然气)接收站能量综合回收利用领域，具体涉及一种BOG和LNG冷能综合回收利用系统。

技术介绍

[0002]截至2019年上半年，国内建成投产的LNG站已达到21座，但对于LNG 接卸过程中产生的冷能，并没有得到很好的利用。同时，LNG接收站运作过程中会产生大量BOG(LNG蒸发气体)，也未能得到很好的回收利用，目前仅有少部分BOG(闪蒸气)得到回收，大部分BOG都是通过火炬系统燃烧放空，造成能源浪费。这两部分造成了很大程度的能源浪费，进而导致了很大的经济损失。因此设计合适的LNG冷能利用以及BOG回收利用方法具有重要意义。
[0003]公开号为CN109386316A，名称为一种LNG冷能和BOG燃烧能联合利用系统及方法的中国专利文件，公开了一种LNG冷能和BOG联合利用系统，BOG 燃烧产生的高温蒸汽经发电机发电，余热蒸汽一部分用于加热经LNG冷却后的循环介质，另一部分余热蒸汽为供热子系统提供热能，从而达到提高系统发电效率的目的。但该技术受限于BOG燃气轮机的负荷范围，灵活性低，在LNG 接收站BOG负荷波动大时不能对其进行很好的处理。
[0004]公开号为CN109404079A，名称为一种用于LNG接收站的BOG再冷凝与 LNG冷能发电集成系统的中国专利文件，公开了一种将LNG冷能发电用于BOG 再冷凝工艺的方法。但由于低温朗肯循环冷能转化为电能的效率很低，此方法利用效率不高。
[0005]因此，需要一种能量回收率高、操作弹性大、能很好应对LNG接收站BOG 负荷波动的工艺，对LNG接收站的冷能和产生的BOG进行回收。本工艺以调峰型LNG接收站为例，将LNG冷能利用与BOG回收利用巧妙地结合起来，考虑到不同时期BOG产生量波动很大，采用冷凝再气化、燃烧发电以及直接压缩工艺协同回收BOG，同时利用BOG燃烧发电后烟气余热产生热水用来给LNG 冷能发电提供热源，使得工艺具有很强协同性和良好操作弹性，在充分实现LNG 冷能发电的同时减少了BOG的浪费。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于针对上面提出的，目前LNG接收站对运作过程中产生的BOG和LNG冷能未进行很好的回收利用的问题，提供一种适用于LNG接收站的BOG和LNG冷能回收利用系统，以达到对LNG接收站余能的协同回收，提高LNG接收站的能源利用率。根据LNG接收站基荷非卸船时期，基荷卸船时期，调峰非卸船时期以及调峰卸船时期中LNG外输量和BOG产生量的不同，分别设置冷凝再气化、燃烧发电以及直接压缩工艺协同回收BOG，同时利用 BOG燃烧发电后烟气余热产生热水用来给LNG冷能发电提供热源，提高冷能发电系统效率。
[0007]本技术至少通过如下技术方案之一实现。
[0008]一种BOG和LNG冷能综合回收利用系统，包括BOG冷凝再气化系统、 BOG直接压缩外输系统、BOG热电联产系统，以及LNG冷能发电系统；
[0009]所述BOG冷凝再气化系统包括LNG储罐、LNG潜液泵、LNG加压泵、 BOG缓冲罐、冷凝再气化系统BOG压缩机、与LNG加压泵连接的增压 LNG
‑
BOG预冷器、BOG再冷凝器；所述LNG储罐、BOG缓冲罐、冷凝再气化系统BOG压缩机、增压LNG
‑
BOG预冷器、BOG再冷凝器依次连接；所述 LNG潜液泵将LNG储罐中的天然气将分为两股，所述LNG加压泵和BOG再冷凝器均与LNG潜液泵连接；所述LNG加压泵将加压后的LNG分为两股，一股送至增压LNG
‑
BOG预冷器对从BOG缓冲罐出来的BOG进行预冷，另一股与预冷后送回的LNG混合然后送去下游外输及LNG冷能发电系统；
[0010]所述BOG直接压缩外输系统包括与所述BOG缓冲罐连接的BOG海水预热器、BOG直接压缩外输系统BOG压缩机以及BOG海水冷却器；所述BOG海水预热器、BOG直接压缩外输系统BOG压缩机以及BOG海水冷却器依次连接；
[0011]所述BOG热电联产系统包括与BOG海水预热器连接的热电系统BOG压缩机、BOG调压计量设备、第一燃气轮机发电机组、烟气余热锅炉、与BOG调压计量设备连接的第二燃气轮机发电机组；所述热电系统BOG压缩机、BOG 调压计量设备、第一燃气轮机发电机组、烟气余热锅炉依次连接；
[0012]所述LNG冷能发电系统包括LNG原海水气化器、与LNG原海水气化器连接的天然气计量系统、LNG
‑
混合工质换热器、与LNG
‑
混合工质换热器连接的 LNG海水复热器、混合工质储罐、混合工质增压泵、与烟气余热锅炉连接的混合工质复热器以及与LNG
‑
混合工质换热器连接的膨胀发电机；所述LNG
‑
混合工质换热器、混合工质储罐、混合工质增压泵、混合工质复热器、膨胀发电机依次连接。
[0013]进一步地，所述BOG冷凝再气化系统，LNG储罐中
‑
164～
‑
161℃、1.15bar LNG经LNG潜液泵加压至4～6bar后分为两股，一股输送至LNG加压泵，一股进入BOG再冷凝器对BOG进行冷凝；
[0014]经LNG加压泵加压后的LNG分为两股，一股送至增压LNG
‑
BOG预冷器对从BOG缓冲罐出来的BOG进行预冷，另一股与预冷后送回的LNG混合然后送去下游外输及LNG冷能发电系统。
[0015]进一步地，所述LNG冷能发电系的混合工质为各有机工质中至少两种的组合。
[0016]进一步地，所述的LNG冷能发电系统的混合工质复热的热源来自烟气余热锅炉产生的热水。
[0017]进一步地，所述LNG
‑
混合工质换热器前LNG分流处设有反馈调节阀，根据下游天然气使用量波动进行调节，当天然气需求量过大或过小时，打开LNG 原海水气化器进行气化，然后经调压计量后向下游输送。
[0018]进一步地，本方案充分考虑了BOG随LNG变化以及卸船与否的波动变化，针对LNG接收站主要存在的四种不同情况，即基荷非卸船时期，基荷卸船时期，调峰非卸船时期以及调峰卸船时期，利用所述BOG冷凝再气化系统、BOG直接压缩外输系统、BOG热电联产系统处理产生的BOG。
[0019]进一步地，在基荷外输、基荷非卸船时期，BOG产生量最小，此时开启一台燃气轮机对BOG进行回收燃烧，不采用冷凝再气化及压缩进中低压管网设施。
[0020]进一步地，在基荷外输、卸船期间，LNG外输量不变，由于卸船原因BOG 产生量增大，将外输的LNG通过BOG冷凝再气化系统对BOG进行液化，并开启两台燃气轮机对BOG进行
回收处理，剩余的BOG则通过压缩进管网的方式来处理。
[0021]进一步地，在调峰外输、非卸船时期，LNG外输量急剧增加，BOG产生量进一步增大，随着LNG外输量的增大，BOG冷凝再气化系统对B本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种BOG和LNG冷能综合回收利用系统，其特征在于：包括BOG冷凝再气化系统、BOG直接压缩外输系统、BOG热电联产系统，以及LNG冷能发电系统；所述BOG冷凝再气化系统包括LNG储罐(1)、LNG潜液泵(2)、LNG加压泵(3)、BOG缓冲罐(6)、冷凝再气化系统BOG压缩机(7)、与LNG加压泵(3)连接的增压LNG
‑
BOG预冷器(8)、BOG再冷凝器(9)；所述LNG储罐(1)、BOG缓冲罐(6)、冷凝再气化系统BOG压缩机(7)、增压LNG
‑
BOG预冷器(8)、BOG再冷凝器(9)依次连接；所述LNG潜液泵(2)将LNG储罐(1)中的天然气将分为两股，所述LNG加压泵(3)和BOG再冷凝器(9)均与LNG潜液泵(2)连接；所述LNG加压泵(3)将加压后的LNG分为两股，一股送至增压LNG
‑
BOG预冷器(8)对从BOG缓冲罐(6)出来的BOG进行预冷，另一股与预冷后送回的LNG混合然后送去下游外输及LNG冷能发电系统；所述BOG直接压缩外输系统包括与所述BOG缓冲罐(6)连接的BOG海水预热器(10)、BOG直接压缩外输系统BOG压缩机(11)以及BOG海水冷却器(12)；所述BOG海水预热器(10)、BOG直接压缩外输系统BOG压缩机(11)以及BOG海水冷却器(12)依次连接；所述BOG热电联产系统包括与BOG海水预热器(10)连接的热电系统BOG压缩机(19)、BOG调压计量设备(20)、第一燃气轮机发电机组(22)、烟气余热锅炉(21)、与BOG调压计量设备(20)连接的第二燃气轮机发电机组(23)；所述热电系统BOG压缩机(19)、BOG调压计量设备(20)、第一燃气轮机发电机组(22)、烟气余热锅炉(21)依次连接；所述LNG冷能发电系统包括LNG原海水气化器(4)、与LNG原海水气化器(4)连接的天然气计量系统(5)、LNG
‑
混合工质换热器(13)、与LNG
‑
混合工质换热器(13)连接的LNG海水复热器(14)、混合工质储罐(15)、混合工质增压泵(16)、与烟气余热锅炉(21)连接的混合工质复热器(17)以及与LNG
‑
混合工质换热器(13)连接的膨胀发电机(18)；所述LNG
‑
混合工质换热器(13)、混合工质储罐(15)、混合工质增压泵(16)、混合工质复热器(17)、膨胀发电机(18)依次连接。2.根据权利要求1所述的一种BOG和LNG冷能综合回收利用系统，其特征在于：所述BOG冷凝再气化系统，LNG储罐(1)中
‑
164～
...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文东，李璋怡，张琳，何智辉，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：