一种节能中间介质气化器系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种节能中间介质气化器系统及其控制方法，属于节能气化器技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种节能中间介质气化器系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及气化器系统及其控制方法，尤其涉及一种节能中间介质气化器系统及其控制方法，属于节能气化器

。

技术介绍

[0002]天然气是目前世界公认得绿色
、
环保型的能源，而天然气通常是液态的，在使用前需要进行气化，目前，我国现有的大型气化器主要有开架式气化器
、
浸没燃烧式气化器和中间介质气化器，其中，中间介质气化器多采用丙烷作为中间介质，利用海水作为热源，一次热源对中间介质进行加热，再利用中间介质蒸气去加热液化天然气，可以大大改善结冰带来的影响，虽然前期投资较大，但运行成本较低，对热源海水的要求也相对较低，适合应用于海水水质较浑浊的海域，即悬沙大于
80mg/l
的海域
。
[0003]中间介质气化器
(IFV)
使用过程中，作为热源的海水最低设计温度一般为
6.85℃
，进出口温差小于
5℃
，由于传热温差较小，因此，海水流量需求很大，当气化量为每小时
210
吨时，海水流量需求达到约每小时
9000
吨，海水泵的功率为
1500KW
，造成了较大的运行成本，随着我国天然气行业的迅速发展，节能
、
环保成为我国天然气发展的重点，气化器在气化的同时，如何做到节能
、
环保成为行业发展的主要方向
。
[0004]现有技术中，公开
(<br/>公告
)
号为
CN114111173A
的专利文件中公开了一种适用于不同纬度及内陆的新型气化器系统及其使用方法，包括
IFV
预热水循环对中间介质气化器的进水进行预热，进水达到中间介质气化器工作温度时，中间介质气化器对进水进行换热成冷却水，当冷却水温度达到冷却温度时，换热后的冷却水从中间介质气化器流出，分别进入室内活动区制冷水循环和冷库制冷水循环进行换热，而后进入
IFV
预热水循环，当冷却水温度没有达到冷却温度时，换热后的冷却水从中间介质气化器流出，进入到加强制冷水循环降温，冷却水达到冷却温度时再进入到室内活动区制冷水循环和冷库制冷水循环进行换热，而后进入
IFV
预热水循环；其扩大了中间介质气化器使用范围及地域的使用限制，实现了有连续余热热源的工况下利用余热进行节能，但其不适用于在无外加热源的工况下实现节能效果
。
[0005]综上所述，需要一种节能中间介质气化器系统
。

技术实现思路

[0006]在下文中给出了关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解
。
应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述
。
它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围
。
其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序
。
[0007]鉴于此，为解决现有技术中传统的中间介质气化器系统难以在无外加热源的工况实现节能效果的问题，本专利技术提供一种节能中间介质气化器系统及其控制方法
。
[0008]技术方案一如下：一种节能中间介质气化器系统，包括海水进口
、
第一温度传感
器
、
气化器
、
第二温度传感器
、
第三温度传感器
、
控制系统
、
第四温度传感器
、
海水出口和海水泵；
[0009]所述气化器包括蒸发器
、
调温器；
[0010]所述海水泵与海水进口连接，海水进口与气化器入口连接；
[0011]所述第一温度传感器设置在海水进口和气化器入口之间；
[0012]所述第二温度传感器设置在气化器的排气口上方；
[0013]所述第三温度传感器设置在调温器的换热管内壁；
[0014]所述第四温度传感器设置在蒸发器的换热管内壁；
[0015]所述海水出口与气化器出口连接；
[0016]所述控制系统与第一温度传感器
、
第二温度传感器
、
第三温度传感器
、
第四温度传感器和海水泵分别相连，控制系统用于采集第一温度传感器
、
第二温度传感器
、
第三温度传感器和第四温度传感器的输出温度，控制海水泵的启动
、
停止和运转速度
。
[0017]技术方案二如下：根据技术方案一所述的一种节能中间介质气化器系统的控制方法，包括以下步骤：
[0018]S1.
根据换热比公式对中间介质气化器进行设计，计算出正常海水流量作为正常运行状态时的海水流量；
[0019]S2.
根据工况设定海水入口的预设温度作为节能运行的最低温度，通过换热比公式计算出节能海水流量作为节能运行状态时的最高海水流量；
[0020]S3.
控制系统对第一温度传感器采集的实时进口温度和预设温度进行比较，根据第一温度阶梯判断条件通过调节海水泵的运转速度切换系统运行状态；
[0021]具体的：
[0022]第一温度阶梯判断条件为：当第一温度传感器采集的实时进口温度小于预设温度，节能中间介质气化器系统保持为正常运行状态；当第一温度传感器采集的实时进口温度大于预设温度，控制系统将降低海水泵的运转速度减少海水流量，节能中间介质气化器系统切换为节能运行状态；
[0023]S4.
设定蒸发器和调温器换热管内壁的结冰温度，控制系统对第四温度传感器采集的实时蒸发器换热管内壁温度和第三温度传感器采集的实时调温器换热管内壁温度与结冰温度分别进行比较，根据第二温度阶梯判断条件通过调节海水泵的运转速度保障系统运行；
[0024]具体的：
[0025]第二温度阶梯判断条件为：当第四温度传感器采集的实时蒸发器换热管内壁温度和第三温度传感器采集的实时调温器换热管内壁温度均大于结冰温度时，节能中间介质气化器系统保持为当前运行状态，当第四温度传感器采集的实时蒸发器换热管内壁温度和第三温度传感器采集的实时调温器换热管内壁温度中的任一温度小于结冰温度时，控制系统控制海水泵提升运转速度增加海水流量，直至第四温度传感器采集的实时蒸发器换热管内壁温度和第三温度传感器采集的实时调温器换热管内壁温度均大于结冰温度；
[0026]S5.
结合用户需求设定气化器排气口的天然气温度，控制系统对第二温度传感器采集的实时气化器排气口温度与天然气温度进行比较，根据第三温度阶梯判断条件通过调节海水泵的运转速度保障系统运行；
[0027]具体的：
[0028]第三温度阶梯判断条件为：当第二温度传感器采集的实时气化器排气口温度大于天然气温度时，节能中间介质气化器系统保持为当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种节能中间介质气化器系统，其特征在于，包括海水进口
(1)、
第一温度传感器
(2)、
气化器
(3)、
第二温度传感器
(4)、
第三温度传感器
(5)、
控制系统
(6)、
第四温度传感器
(7)、
海水出口
(8)
和海水泵
(9)
；所述气化器
(3)
包括蒸发器
(E1)、
调温器
(E3)
；所述海水泵
(9)
与海水进口
(1)
连接，海水进口
(1)
与气化器
(3)
入口连接；所述第一温度传感器
(2)
设置在海水进口
(1)
和气化器
(3)
入口之间；所述第二温度传感器
(4)
设置在气化器
(3)
的排气口上方；所述第三温度传感器
(5)
设置在调温器
(E3)
的换热管内壁；所述第四温度传感器
(7)
设置在蒸发器
(E1)
的换热管内壁；所述海水出口
(8)
与气化器
(3)
出口连接；所述控制系统
(6)
与第一温度传感器
(2)、
第二温度传感器
(4)、
第三温度传感器
(5)、
第四温度传感器
(7)
和海水泵
(9)
分别相连，控制系统
(6)
用于采集第一温度传感器
(2)、
第二温度传感器
(4)、
第三温度传感器
(5)
和第四温度传感器
(7)
的输出温度，控制海水泵
(9)
的启动
、
停止和运转速度
。2.
一种节能中间介质气化器系统的控制方法，其特征在于，所述节能中间介质气化器系统为权利要求1所述的节能中间介质气化器系统，包括以下步骤：
S1.
根据换热比公式对中间介质气化器进行设计，计算出正常海水流量作为正常运行状态时的海水流量；
S2.
根据工况设定海水入口的预设温度作为节能运行的最低温度，通过换热比公式计算出节能海水流量作为节能运行状态时的最高海水流量；
S3.
控制系统对第一温度传感器采集的实时进口温度和预设温度进行比较，根据第一温度阶梯判断条件通过调节海水泵的运转速度切换系统运行状...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔海娣，兰凤江，
申请(专利权)人：航天科工哈尔滨风华有限公司，
类型：发明
国别省市：