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多能互補(bǔ)的液化天然氣BOG回收方法及其實(shí)施裝置與流程

文檔序號(hào):11907002閱讀:263來(lái)源:國(guó)知局

本發(fā)明涉及一種屬于液化天然氣BOG回收技術(shù)領(lǐng)域的裝置,特征是一種和光伏板相結(jié)合的BOG回收裝置。



背景技術(shù):

液化天然氣,主要成分是甲烷,被公認(rèn)是地球上最干凈的化石能源。無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒且無(wú)腐蝕性,其體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/625,液化天然氣的質(zhì)量?jī)H為同體積水的45%左右。其制造過(guò)程是先將氣田生產(chǎn)的天然氣凈化處理,經(jīng)一連串超低溫液化后,利用液化天然氣船運(yùn)送。液化天然氣燃燒后對(duì)空氣污染非常小,而且放出的熱量大,所以液化天然氣是一種比較先進(jìn)的能源。液化天然氣是天然氣經(jīng)壓縮、冷卻至其沸點(diǎn)(-161.5℃)溫度后變成液體,通常液化天然氣儲(chǔ)存在-161.5攝氏度、0.1MPa左右的低溫儲(chǔ)存罐內(nèi)。其主要成分為甲烷,用專用船或槽車運(yùn)輸,使用時(shí)重新氣化。

液化天然氣(LNG)是一種清潔高效的能源,與汽油、柴油及壓縮天然氣(CNG)相比,具有安全性高、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)、環(huán)境負(fù)效應(yīng)小、儲(chǔ)能密度高等明顯的優(yōu)勢(shì)。因此,LNG作為汽車燃料,廣泛地應(yīng)用于城市公交、重卡以及城際大巴,而與之配套的LNG加氣站也同步得到快速發(fā)展。由于LNG是低溫流體,盡管LNG加氣站設(shè)備有良好的絕熱措施,但是在儲(chǔ)存和操作的過(guò)程中,由于自然的熱量傳遞和系統(tǒng)冷卻需要,都不可避免地會(huì)產(chǎn)生一定數(shù)量的LNG蒸氣,即BOG。隨著B(niǎo)OG數(shù)量的增加,使LNG系統(tǒng)的溫度和壓力升高,達(dá)到一定程度時(shí),不得不泄放BOG以降低系統(tǒng)的壓力。BOG本身就是一種非常潔凈的燃料,排放到空氣中不僅是一種無(wú)謂的浪費(fèi),而且可燃?xì)怏w排放到空氣中,具有潛在的危險(xiǎn)。據(jù)某LNG加氣站統(tǒng)計(jì),每年排放的BOG數(shù)量接近該站年供LNG總量的5%,經(jīng)濟(jì)損失逾40×104元。此外,BOG中主要成分為甲烷,而甲烷是一種溫室效應(yīng)很強(qiáng)的氣體,甲烷的溫室效應(yīng)系數(shù)(GWP)為二氧化碳的21倍。因此,我們必須重視BOG的放散問(wèn)題。這不僅符合節(jié)能減排的方針政策,也是提高裝置的經(jīng)濟(jì)性和安全性的重要措施。但是在現(xiàn)有的技術(shù)中,BOG主要以往大氣中排放為主。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了一種多能互補(bǔ)的液化天然氣BOG回收方法及其實(shí)施裝置,可以使BOG氣體得到有效回收。

本發(fā)明包括一種多能互補(bǔ)的液化天然氣BOG回收方法,包括以下步驟:第一,液化天然氣儲(chǔ)存罐上部的一部分BOG氣體,通過(guò)氣體輸送管道引進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī);第二,太陽(yáng)能由光伏板轉(zhuǎn)換成電能,電能通過(guò)線束傳輸給電動(dòng)機(jī);第三,發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)均與雙離合變速器的一端相連接,雙離合變速器的另一端與制冷機(jī)相連接;第四,液化天然氣儲(chǔ)存罐上部的另一部分BOG氣體,通過(guò)制冷機(jī)后轉(zhuǎn)換成液化天然氣,而后通過(guò)低溫泵傳輸?shù)揭夯烊粴鈨?chǔ)存罐,實(shí)現(xiàn)BOG零排放;第五,通過(guò)余熱回收裝置回收發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的余熱,實(shí)現(xiàn)能源利用的最大化。

本發(fā)明還包括一種實(shí)施裝置,包括液化天然氣儲(chǔ)存罐、發(fā)動(dòng)機(jī)、排氣管、電動(dòng)機(jī)、第一BOG氣引出管、第一控制閥、預(yù)熱器、第一連接軸、雙離合變速器、第二連接軸、制冷機(jī)、第二BOG氣引出管、第二控制閥、液化天然氣輸送管、低溫泵、第三控制閥、第三連接軸、光伏板、蓄電池、線束,排氣管的進(jìn)氣口與發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣道相連接,第一BOG氣引出管的進(jìn)氣口與液化天然氣儲(chǔ)存罐的頂部相連通,第一BOG氣引出管的出氣口與發(fā)動(dòng)機(jī)相連通,第一控制閥、預(yù)熱器依次布置在第一BOG氣引出管上,發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)分別通過(guò)第一連接軸、第三連接軸與雙離合變速器相連接,制冷機(jī)通過(guò)第二連接軸與雙離合變速器相連接,第二BOG氣引出管的進(jìn)氣與液化天然氣儲(chǔ)存罐的頂部相連通,第二BOG氣引出管的出氣口與制冷機(jī)的進(jìn)氣口相連接,第二控制閥布置在第二BOG氣引出管上,液化天然氣輸送管的進(jìn)口與制冷機(jī)的出液口相連接,液化天然氣輸送管的出口與液化天然氣儲(chǔ)存罐的底部相連通,低溫泵、第三控制閥依次布置在液化天然氣輸送管上,光伏板通過(guò)線束與蓄電池相連接,蓄電池通過(guò)線束與電動(dòng)機(jī)相連接。

進(jìn)一步地,本發(fā)明的實(shí)施裝置還包括冷水管、換熱器、熱水管、熱水箱,換熱器布置在排氣管上,冷水管的出水口與換熱器的進(jìn)水口相連接,熱水管的進(jìn)水口與換熱器的出水口相連接,熱水管的出水口與熱水箱相連接。

更進(jìn)一步地,在本發(fā)明的實(shí)施裝置中,所述發(fā)動(dòng)機(jī)為天然氣發(fā)動(dòng)機(jī),第一控制閥、第二控制閥、第三控制閥均為電磁閥。

本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明設(shè)計(jì)合理,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不但可以利用BOG氣體本身的能量使發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)制冷機(jī)旋轉(zhuǎn),而且還可以利用氣站空地建立光伏發(fā)電,特別是在光照充足的地區(qū),利用發(fā)出的電驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)制冷機(jī)旋轉(zhuǎn),從而可以實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)。當(dāng)BOG氣體不需要轉(zhuǎn)換成液體時(shí),光伏板所產(chǎn)生的電能可以存儲(chǔ)起來(lái)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;

附圖中的標(biāo)號(hào)分別為:1、液化天然氣儲(chǔ)存罐,2、發(fā)動(dòng)機(jī),3、排氣管,4、電動(dòng)機(jī),5、第一BOG氣引出管,6、第一控制閥,7、預(yù)熱器,8、第一連接軸,9、雙離合變速器,10、第二連接軸,11、制冷機(jī),12、第二BOG氣引出管,13、第二控制閥,14、液化天然氣輸送管,15、低溫泵,16、第三控制閥,17、第三連接軸,18、光伏板,19、蓄電池,20、線束,21、冷水管,22、換熱器,23、熱水管,24、熱水箱。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明,本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提,給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程,但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

實(shí)施例

本發(fā)明的實(shí)施例如圖1所示,本發(fā)明包括液化天然氣儲(chǔ)存罐1、發(fā)動(dòng)機(jī)2、排氣管3、電動(dòng)機(jī)4、第一BOG氣引出管5、第一控制閥6、預(yù)熱器7、第一連接軸8、雙離合變速器9、第二連接軸10、制冷機(jī)11、第二BOG氣引出管12、第二控制閥13、液化天然氣輸送管14、低溫泵15、第三控制閥16、第三連接軸17、光伏板18、蓄電池19、線束20、冷水管21、換熱器22、熱水管23、熱水箱24,排氣管3的進(jìn)氣口與發(fā)動(dòng)機(jī)2的排氣道相連接,第一BOG氣引出管5的進(jìn)氣口與液化天然氣儲(chǔ)存罐1的頂部相連通,第一BOG氣引出管5的出氣口與發(fā)動(dòng)機(jī)2相連通,第一控制閥6、預(yù)熱器7依次布置在第一BOG氣引出管5上,發(fā)動(dòng)機(jī)2、電動(dòng)機(jī)4分別通過(guò)第一連接軸8、第三連接軸17與雙離合變速器9相連接,制冷機(jī)11通過(guò)第二連接軸10與雙離合變速器9相連接,第二BOG氣引出管12的進(jìn)氣與液化天然氣儲(chǔ)存罐1的頂部相連通,第二BOG氣引出管12的出氣口與制冷機(jī)11的進(jìn)氣口相連接,第二控制閥13布置在第二BOG氣引出管12上,液化天然氣輸送管14的進(jìn)口與制冷機(jī)11的出液口相連接,液化天然氣輸送管14的出口與液化天然氣儲(chǔ)存罐1的底部相連通,低溫泵15、第三控制閥16依次布置在液化天然氣輸送管14上,光伏板18通過(guò)線束20與蓄電池19相連接,蓄電池19通過(guò)線束20與電動(dòng)機(jī)4相連接;換熱器22布置在排氣管3上,冷水管21的出水口與換熱器22的進(jìn)水口相連接,熱水管23的進(jìn)水口與換熱器22的出水口相連接,熱水管23的出水口與熱水箱24相連接;第一控制閥6、第二控制閥13、第三控制閥16均為電磁閥。

在本發(fā)明的實(shí)施過(guò)程中,進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)2中的BOG氣體可以使發(fā)動(dòng)機(jī)2帶動(dòng)制冷機(jī)11工作;光伏板18所產(chǎn)生的電能可以使電動(dòng)機(jī)4帶動(dòng)制冷機(jī)11工作。當(dāng)太陽(yáng)光照多,發(fā)電充足時(shí),可以把第一控制閥6關(guān)閉,僅利用發(fā)電機(jī)4帶動(dòng)制冷機(jī)11工作;當(dāng)太陽(yáng)能發(fā)電不充足時(shí),可以同時(shí)利用發(fā)動(dòng)機(jī)2帶動(dòng)制冷機(jī)11工作。當(dāng)液化天然氣儲(chǔ)存罐1內(nèi)的BOG氣體不需要轉(zhuǎn)換成液體時(shí),光伏板18所產(chǎn)生的電能可以存儲(chǔ)在蓄電池19內(nèi)。

同時(shí),在本發(fā)明中,發(fā)動(dòng)機(jī)2所排出氣體的余熱可以通過(guò)換熱器22來(lái)回收,使冷水變?yōu)闊崴蟠鎯?chǔ)在熱水箱24內(nèi)。

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