一种lng供气站中bog回收利用系统及方法
阅读说明：本技术 一种lng供气站中bog回收利用系统及方法 (BOG recycling system and method in LNG supply station ) 是由 杨凯波 于 2020-11-30 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种LNG供气站中BOG回收利用系统及方法,LNG储罐中产生的BOG气体,通过BOG控制阀的控制进入第一换热装置,通过换热处理后的气体进入稳压装置进行稳压和存储,随后将稳压后的天然气输送给燃气发电机组,并将产生的电以并网方式输送给用电端；同时,燃气发电机组所产生的烟气以及缸套水产生的热量分别通过烟气管道和缸套水管道在第二换热装置中进行换热,换热后产生热水储存至热水箱中,并为用水端提供热水。本发明综合能源利用率较高、节能减排效果好,通过对BOG的回收利用提供电力和热水,既杜绝了能源的浪费,又能减少厂区的能源消耗,提高综合能源利用率、降低LNG供气的运营成本,实现节能减排的效果。(The invention provides a BOG recycling system and a BOG recycling method in an LNG gas supply station.A BOG gas generated in an LNG storage tank enters a first heat exchange device through the control of a BOG control valve, enters a pressure stabilizing device for pressure stabilization and storage through the gas after heat exchange treatment, then transmits the natural gas after pressure stabilization to a gas generator set, and transmits the generated electricity to a power utilization end in a grid-connected mode; meanwhile, heat generated by the flue gas generated by the gas generator set and the cylinder sleeve water is respectively subjected to heat exchange in the second heat exchange device through the flue gas pipeline and the cylinder sleeve water pipeline, hot water generated after heat exchange is stored in the hot water tank, and hot water is provided for a water using end. The invention has higher comprehensive energy utilization rate and good energy-saving and emission-reducing effects, and provides electric power and hot water through the recycling of BOG, thereby not only avoiding the waste of energy, but also reducing the energy consumption of a factory, improving the comprehensive energy utilization rate, reducing the operation cost of LNG gas supply and realizing the effects of energy conservation and emission reduction.)
技术领域
本发明涉及LNG冷能利用技术领域，具体地，涉及一种LNG供气站中BOG回收利用系统及方法。
背景技术
常压液化天然气(LNG)作为天然气的一种存在形式，其体积仅相当于标况体积的1/625。LNG供气站是LNG产业链中的重要环节，它既是海运液化天然气的接收终端，同时也是陆上天然气供应的重要气源之一。LNG供气站是一个接收LNG并气化LNG的基地，该站区的主要设备为大型的LNG储罐。
因为液化天然气的温度很低，在LNG储存过程中，储罐和管道等设备无法实现完全绝热，储罐与外界换热、储罐内潜液泵工作产生的热量、LNG外输过程中容积置换以及环境大气压力发生变化等原因，日常存储过程中会产生大量的自然蒸发气体(下文简称“BOG”)，如果BOG处理不及时，不仅导致储罐温度升高，还导致储罐压力升高。储罐内压力过高将破坏储罐的结构，对其维护系统造成危险。这些气体要么通过再液化工艺进行循环利用，要么直接通过火炬燃烧或者放散。这种两种方式不仅造成能源的极大浪费，还对环境造成严重的污染。
通常国内的LNG站普遍采用BOG再液化工艺的方法(即将BOG送至BOG压缩机，经BOG压缩机增压后，在冷却器内与制冷剂换热，冷凝成LNG)来处理BOG。该处理工艺适用于当LNG储罐产生大量BOG需要回收而LNG外输量又较少时的BOG处理。但是针对一些小型LNG供气站，这些小型LNG供气站一年中的闲置时间较多，BOG产生量小，则不适合运用上述工艺来处理BOG。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种LNG供气站中BOG回收利用系统及方法。
本发明是通过以下技术方案实现的。
根据本发明的一个方面，提供了一种LNG供气站中BOG回收利用系统，包括：第一换热装置、稳压装置、燃气发电机组、第二换热装置以及热水箱；
所述第一换热装置与所述稳压装置连接；
所述稳压装置与所述燃气发电机组连接；
所述燃气发电机组的缸套水输出端和烟气输出端分别通过缸套水管道和烟气管道与所述第二换热装置连接，所述燃气发电机组的电力输出端连接至用电端；
所述第二换热装置通过热水管道与所述热水箱连接；
所述热水箱连接至用水端；
所述第一换热装置与所述稳压装置之间的连接管路上设有BOG控制阀；
其中：
所述BOG控制阀，用于控制LNG储罐中BOG气体的流量；
所述第一换热装置，用于对LNG储罐中产生的BOG进行换热；
所述稳压装置，用于对换热后的BOG气体进行稳压和存储；
所述燃气发电机组，用于对稳压后的气体进行燃气发电；
所述第二换热装置，用于对燃气发电机组产生的烟气和缸套水进行换热处理；
所述热水箱，用于存储换热处理后产生的热水。
优选地，所述第一换热装置采用空浴式气化器。
优选地，所述第二换热装置采用换热器组。
优选地，所述稳压装置采用天然气稳压罐。
优选地，LNG储罐中产生的BOG气体，通过所述BOG控制阀的控制进入所述第一换热装置换热，通过换热处理后的气体进入所述稳压装置进行稳压和存储，随后将稳压后的天然气输送给所述燃气发电机组，并将产生的电以并网方式输送给用电端；同时，所述燃气发电机组所产生的烟气以及缸套水产生的热量分别通过所述烟气管道和所述缸套水管道在所述第二换热装置中进行换热，换热后产生热水储存至所述热水箱中，并为用水端提供热水。
根据本发明的另一个方面，提供了一种LNG供气站中BOG回收利用方法，包括：
将LNG储罐中产生的BOG气体，通过BOG控制阀的控制输送至第一换热装置，通过所述第一换热装置换热处理后生成天然气；
将生成的天然气输送至稳压装置进行稳压和存储，然后将稳压后的天然气输送至燃气发电机组，通过所述燃气发电机组产生电，并将产生的电以并网方式输送至用电端；
将所述燃气发电机组所产生的烟气以及缸套水产生的热量分别通过烟气管道和缸套水管道在第二换热装置中进行换热产生热水；
将换热后产生的热水储存至热水箱中，并输送至用水端。
根据本发明的第三个方面，提供了一种LNG供气系统，包括LNG储罐以及与LNG储罐相连的上述任一项所述的LNG供气站中BOG回收利用系统。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明提供的LNG供气站中BOG回收利用系统及方法，充分利用该系统综合能源利用率较高、节能减排效果好的优势，通过对BOG的回收利用给站区内提供电力和生活热水，既杜绝了能源的浪费，又能减少厂区的能源消耗，提高综合能源利用率、降低LNG供气的运营成本，实现节能减排的效果，可谓一举多得。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明一优选实施例中LNG供气站中BOG回收利用系统的结构示意图。
图中：1、LNG储罐；2、BOG控制阀；3、第一换热装置；4、稳压装置；5、燃气发电机组；6、缸套水管道；7、烟气管道；8、第二换热装置；9、热水管道；10、热水箱；11、用水端；12、用电端。
图2为本发明一优选实施例中LNG供气站中BOG回收利用方法的流程图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
图1为本发明一优选实施例中LNG供气站中BOG回收利用系统的结构示意图。
参考图1所示，本发明一实施例提供了一种LNG供气站中BOG回收利用系统，该系统出于节能环保以及能源综合利用的角度考虑，使BOG回收利用系统对LNG储罐中产生的BOG进行充分利用。
本实施例提供的LNG供气站中BOG回收利用系统，包括第一换热装置、稳压装置、内燃机发电机组、第二换热装置以及热水箱；其中：
第一换热装置与稳压装置连接；
稳压装置与燃气发电机组连接；
燃气发电机组的缸套水输出端和烟气输出端分别通过缸套水管道和烟气管道与第二换热装置连接，燃气发电机组的电力输出端连接至用电端；
第二换热装置通过热水管道与热水箱连接；
热水箱连接至用水端；
第一换热装置与稳压装置之间的连接管路上设有BOG控制阀；
进一步地，
BOG控制阀，用于控制LNG储罐中BOG气体的流量；
第一换热装置，用于对LNG储罐中产生的BOG进行换热；
稳压装置，用于对换热后的BOG气体进行稳压和存储；
燃气发电机组，用于对稳压后的气体进行燃气发电；
第二换热装置，用于对燃气发电机组产生的烟气和缸套水进行换热处理；
热水箱，用于存储换热处理后产生的热水。
作为一优选实施例，LNG储罐中产生的BOG气体，通过BOG控制阀的控制进入第一换热装置，通过换热处理后的气体进入稳压装置进行稳压和存储，随后将稳压后的天然气输送给燃气发电机组，并将产生的电以并网方式输送给用电端；同时，燃气发电机组所产生的烟气以及缸套水产生的热量分别通过烟气管道和缸套水管道在第二换热装置中进行换热，换热后产生热水储存至热水箱中，并为用水端提供热水。
作为一优选实施例，第一换热装置可以采用空浴式气化器。
作为一优选实施例，第二换热装置可以采用换热器组。
作为一优选实施例，稳压装置可以采用天然气稳压罐。
下面结合附图，对本实施例所提供的技术方案进一步详细描述如下。
如图1所示，为LNG供气站BOG回收利用系统的结构示意图，图中，1为LNG储罐；2为BOG控制阀；3为第一换热装置；4为稳压装置；5为内燃机发电机组；6为缸套水管道；7为烟气管道；8为第二换热装置；9为热水管道；10为热水箱；11为用水端，12为用电端。
LNG储罐1中产生的BOG气体，通过BOG控制阀2的控制并经过BOG管道进入第一换热装置3，通过换热处理后的气体进入稳压装置4进行稳压和存储，随后通过管道将稳压后的天然气输送给燃气发电机组5，并将产生的电以并网方式输送给供气站内的用电端12，同时燃气发电机组5所产生的烟气以及缸套水产生的热量分别通过烟气管道7和缸套水管道6在第二换热装置8中进行换热，换热后产生热水会储存道热水箱10中，并为供气站内的用水端11(生活区和办公区域)提供热水。
如图2所示，本发明另一实施例提供了一种LNG供气站中BOG回收利用方法，包括如下步骤：
S100，将LNG储罐中产生的BOG气体，通过BOG控制阀的控制输送至第一换热装置，通过第一换热装置换热处理后生成天然气；
S200，将生成的天然气输送至稳压装置进行稳压和存储，然后将稳压后的天然气输送至燃气发电机组，通过燃气发电机组产生电，并将产生的的电以并网方式输送至用电端；
S300，将燃气发电机组所产生的烟气以及缸套水产生的热量分别通过烟气管道和缸套水管道在第二换热装置中进行换热产生热水；
S400，将换热后产生的热水储存至热水箱中，并输送至用水端。
本发明的第三个实施例，提供了一种LNG供气系统，包括LNG储罐以及与LNG储罐相连的上述任一项实施例所提供的LNG供气站中BOG回收利用系统。
本发明上述实施例提供的LNG供气站BOG回收利用系统及方法，以小型LNG供气站LNG储罐中产生的BOG作为输入能源，通过BOG控制阀的控制并经过BOG管道进入第一换热装置，通过换热处理后的气体进入稳压装置进行稳压和存储，随后通过管道将稳压后的天然气输送给燃气发电机组，并将产生的电以并网方式输送给供气站内的用电端，同时燃气发电机组所产生的烟气以及缸套水产生的热量分别通过烟气管道和缸套水管道在第二换热装置中进行换热，换热后产生热水会储存道热水箱中，并为供气站内的生活区和办公区域提供热水。本发明上述实施例提供的系统及方法，综合能源利用率较高、节能减排效果好，通过对BOG的回收利用给站区内提供电力和生活热水，既杜绝了能源的浪费，又能减少厂区的能源消耗，提高综合能源利用率、降低LNG供气的运营成本，实现节能减排的效果。
需要说明的是，本发明提供的方法中的步骤，可以利用系统中对应的模块、装置、单元等予以实现，本领域技术人员可以参照系统的技术方案实现方法的步骤流程，即，系统中的实施例可理解为实现方法的优选例，在此不予赘述。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
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