液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),包括一設(shè)置有至少一輸配氣區(qū)、氣化處理區(qū)及中央管理區(qū)的輸配月臺(tái),其中,該輸配氣區(qū)供至少一列液態(tài)天然氣運(yùn)輸列車輸運(yùn)卸載液態(tài)天然氣,該氣化處理區(qū)連結(jié)該輸配氣區(qū),該氣化處理區(qū)內(nèi)包含至少一燃料電池模塊,以透過(guò)該燃料電池模塊于發(fā)電過(guò)程中所產(chǎn)生的熱能、水副產(chǎn)物進(jìn)行熱交換,讓該來(lái)自輸配氣區(qū)的液態(tài)天然氣氣化,并將氣化的天然氣送入一區(qū)域供氣管路或一暫存儲(chǔ)氣區(qū)中暫存,以及反饋給該氣化處理區(qū)中的燃料電池模塊,該中央管理區(qū)并接收氣化處理區(qū)的燃料電池模塊發(fā)電電源,并連結(jié)及控制該輸配氣區(qū)、氣化處理區(qū)的液態(tài)天然氣輸配氣、氣化處理及氣化天然氣輸出的管理、監(jiān)視與控制。
【專利說(shuō)明】
液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明是關(guān)于一種液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),特別是一種以輸配月臺(tái)供輸配、管理液態(tài)天然氣與燃料電池模塊作為該液態(tài)天然氣的氣化處理與提供天然氣的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]天然氣能源目前已成為全世界熱列討論的干凈發(fā)電燃料與能源之一,特別是天然氣的燃燒完全及產(chǎn)生的副產(chǎn)物二氧化碳的產(chǎn)量,遠(yuǎn)比以煤炭作為能源發(fā)電的火力發(fā)電系統(tǒng)所產(chǎn)生的二氧化碳量還要來(lái)得少,并為目前政府所積極推廣的干凈環(huán)保發(fā)電能源,并且,天然氣也是家家戶戶必備的烹煮熱能或洗滌用熱水產(chǎn)生的主要能源,因此,天然氣已成為日常生活中不可或缺的發(fā)電與燃料能源,其輸配、氣化與管理系統(tǒng),相形的下,也就顯得重要。
[0003]現(xiàn)有用來(lái)運(yùn)輸液態(tài)天然氣的主要交通載具為特制的液態(tài)天然氣運(yùn)輸船舶,在特定的港口碼頭卸載后,必需先注入港口區(qū)所設(shè)置地上或地下的大型儲(chǔ)存槽中予以暫存,諸如現(xiàn)有的早期液態(tài)天然氣運(yùn)輸船,可以運(yùn)輸約120,OOOm3(立方米)?140,OOOm3容量(約5萬(wàn)噸左右),必需注入10萬(wàn)?20萬(wàn)公秉(13公升)大容量的暫時(shí)儲(chǔ)存槽中,于需要供應(yīng)時(shí),再借由繁復(fù)的氣化處理過(guò)程,加壓經(jīng)過(guò)冗長(zhǎng)的天然氣輸送管路輸送至各地瓦斯公司的大型儲(chǔ)氣槽中,再經(jīng)由瓦斯公司透過(guò)該瓦斯配送管線輸送至各家庭用戶或下游用戶中,而上述現(xiàn)有常用的氣化方式,可大致區(qū)分有三種,第一種是空氣氣化(ambient air vaporizat1n,簡(jiǎn)稱A.A.V.)方式,利用周遭環(huán)境的空氣溫度與該液態(tài)天然氣進(jìn)行熱交換氣化,但一般空氣溫度就算在亞熱帶或熱帶地區(qū),雖可在攝氏0°C以上(如中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)夏季平均溫度約為25°C左右,冬季平均溫度約為15°C左右),但該液化天然氣的溫度最低可達(dá)攝氏_165°C左右,使其氣化效率不彰,且氣化速度也較慢,易受周遭環(huán)境的季節(jié)溫度、畫夜溫差、風(fēng)向、濕度等環(huán)境因素影響,而使該液態(tài)天然氣的氣化效率更差,更何況在此種現(xiàn)有氣化方式在操作過(guò)程中,該液態(tài)天然氣進(jìn)口管路附近及氣化的熱交換片易結(jié)冰,更加影響氣化的效率與速度,再者,此種現(xiàn)有氣化方式必需經(jīng)由大型強(qiáng)力風(fēng)扇來(lái)造成大量空氣流通,除了設(shè)備成本較為昂貴外,亦必需耗費(fèi)大量的電力,同時(shí)也必需具備較大面積的操作廠區(qū),并不符合產(chǎn)業(yè)的利用效益與價(jià)值。
[0004]另外,第二種是開(kāi)架式氣化(open rack vaporizat1n),直接利用港區(qū)液態(tài)天然氣卸載碼頭附近海域的海水來(lái)直接引進(jìn)熱交換器中進(jìn)行澆淋的操作,以便借由海水的溫度達(dá)到熱交換的液態(tài)天然氣的氣化功能,但同樣地,該海水的平均溫度需在攝氏5°C以上,但也會(huì)受到所在地區(qū)的環(huán)境氣候影響而有所不同,并且,該海水在與液態(tài)天然氣熱交換后,依各地區(qū)不同環(huán)保法規(guī),海水進(jìn)出溫差僅只能在攝氏5°C以內(nèi),否則如直接排入海中,對(duì)附近海域內(nèi)的海洋生物及生態(tài),將直接造成嚴(yán)重沖擊破壞,并非為符合綠色環(huán)保的操作模式,并且,此種以海水為熱交換媒介的方式,也會(huì)受到所抽取的海水如有不純凈及受油污污染時(shí),必需先行作過(guò)濾處理,否則,海水易在熱交換器中結(jié)冰,不但操作及設(shè)備成本較高外,也必需使用非常大面積的廠房來(lái)進(jìn)行操作,亦不符產(chǎn)業(yè)利用效益及價(jià)值。
[0005]除此之外,第三種氣化方式,為混成式氣化(intermediate fluid vaporizat1n)方式,利用其它種類碳?xì)浠衔镆后w,作為該液態(tài)天然氣第一級(jí)熱交換的媒介,再利用抽取及加熱的海水作為第二級(jí)熱交換的媒介,雖可改善上述第二種以海水澆淋氣化方式可能產(chǎn)生的結(jié)冰缺點(diǎn),但是其二階段式的熱交換氣化方式,操作程序復(fù)雜,需要較多的人力與工時(shí)成本,另外,必需加壓如丙燒(Propane, C3H8)與丁燒(Butane, C4H10)等碳?xì)浠衔镆后w,必需耗費(fèi)額外的電力與設(shè)備成本,同時(shí),因?yàn)椴捎煤K疄闊峤粨Q媒介,也有上述第二種直接采用海水熱交換氣化方式,所遭遇的海水來(lái)源不純凈與海水溫度變化造成周遭海域內(nèi)的海洋生物及生態(tài)的直接沖擊破壞的環(huán)保問(wèn)題。
[0006]上述現(xiàn)有各種液態(tài)天然氣的氣化處理,已存在有各種不同的缺點(diǎn)及問(wèn)題,并且,在該液態(tài)天然氣的氣化與輸送過(guò)程,也僅能依靠在固定的港區(qū)卸載碼頭或大型的儲(chǔ)存槽區(qū)進(jìn)行氣化處理,再經(jīng)由冗長(zhǎng)輸送管路輸送至各個(gè)瓦斯公司,或利用數(shù)量眾多且僅有10?15噸載量的瓦斯槽車分別長(zhǎng)途運(yùn)輸至下游客戶,除了輸配成本偏高外,該瓦斯槽車易受路況不佳或嚴(yán)寒氣候影響其運(yùn)輸效率,該現(xiàn)有液態(tài)天然氣的氣化處理程序冗長(zhǎng)與運(yùn)輸效率差,會(huì)造成下游用戶供不應(yīng)求與供應(yīng)時(shí)效遲延的問(wèn)題,也就是無(wú)法實(shí)時(shí)氣化供應(yīng)給瓦斯公司及其所轄各下游瓦斯用戶,因此,該液態(tài)天然氣只能長(zhǎng)期依靠該冗長(zhǎng)的港區(qū)卸載碼頭或大型的儲(chǔ)存槽區(qū)至瓦斯公司的上游端瓦斯輸送管路進(jìn)行天然氣輸送,除了無(wú)法達(dá)到實(shí)時(shí)與機(jī)動(dòng)供氣的輸配功能外,操作廠區(qū)面積過(guò)大亦必需耗費(fèi)相當(dāng)多的操作、監(jiān)控與管理人力,且不利于廠區(qū)與設(shè)備自動(dòng)化管理,更進(jìn)一步,當(dāng)該上游端瓦斯輸送管路如有損壞或外泄而需關(guān)閉維修時(shí),則會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)下游瓦斯公司及其更下游用戶的供氣權(quán)益,而造成天然氣的輸配問(wèn)題與缺點(diǎn)。
[0007]在相關(guān)的先前專利技術(shù)文獻(xiàn)方面,諸如中國(guó)臺(tái)灣專利公報(bào)第568863號(hào)「將運(yùn)輸船上的液化天然氣(LNG)再氣化的方法和設(shè)備」發(fā)明專利案,系揭示一種典型現(xiàn)有以海水來(lái)進(jìn)行液化天然氣的氣化處理技術(shù),利用局部浸在海水中的船冷卻器(2)、水中熱交換器
(21)與超級(jí)不銹鋼材料制成的氣化器(23),來(lái)提供運(yùn)輸船中所儲(chǔ)存的液態(tài)天然氣的氣化處理,同樣地,有上述的第二種及第三種,以海水或海水加上流體媒介的氣化方式的問(wèn)題與缺點(diǎn)外,該船冷卻器(2)、水中熱交換器(21)與氣化器(23)必需有比較好的防銹處理措施或材料構(gòu)成,而徒增其整體設(shè)備成本,并且,該天然氣的輸配也有如上述三種現(xiàn)有液態(tài)天然氣無(wú)法機(jī)動(dòng)與實(shí)時(shí)輸配至下游客戶端的缺點(diǎn)及問(wèn)題,同時(shí),該氣化操作區(qū)域涵蓋范圍較廣,亦必需耗費(fèi)大量操作、監(jiān)控人力,操作區(qū)域不易被有效管理及控制。
[0008]另外,再如中國(guó)臺(tái)灣專利公報(bào)第489198號(hào)「用于將天然氣生產(chǎn)、運(yùn)輸、卸載、儲(chǔ)存與配送至市場(chǎng)的方法」發(fā)明專利案,則揭示典型現(xiàn)有以海水熱交換為氣化液態(tài)天然氣的方法與技術(shù),同樣存在有上述現(xiàn)有第二種以海水開(kāi)架式氣化方式的問(wèn)題與缺點(diǎn),并且,該輸配液態(tài)天然氣方式,仍以大型船舶為主,同樣無(wú)法對(duì)于下游瓦斯公司及用戶提供實(shí)時(shí)及機(jī)動(dòng)的輸配與氣化供氣服務(wù)。
[0009]又如中國(guó)臺(tái)灣專利公報(bào)第197466號(hào)「液態(tài)天然氣的氣化方法」發(fā)明專利案,則揭示利用以一燃?xì)廨啓C(jī)(GT)、唧筒(P1)、四組熱交換器(El)、(E2)、(E3)及(E4)、復(fù)雜的管路
(I)、(2a)、(2b)、(2c)、(2d)、(3a)及(3b)與膨脹輪機(jī)(Xl),來(lái)進(jìn)行液態(tài)天然氣的氣化處理與發(fā)電功能,但此種液態(tài)天然氣的氣化結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜,成本高且需較大面積的操作廠區(qū)土地面積,不易管理及監(jiān)測(cè),同樣地,無(wú)法在任意地點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置,該液態(tài)天然氣的輸配仍存有上述無(wú)法達(dá)到實(shí)時(shí)與機(jī)動(dòng)氣化、供應(yīng)與需耗費(fèi)較多人力、不便管理的問(wèn)題與缺點(diǎn),并且,其利用循環(huán)水的加熱氣化的反復(fù)增壓或減壓,讓熱能在傳輸過(guò)程中的損耗率相當(dāng)高,使該膨脹輪機(jī)(Xi)發(fā)電的熱電轉(zhuǎn)換率相當(dāng)差,換言之,該發(fā)電效能不彰,僅只能作為點(diǎn)綴功能之用,無(wú)法直接提供給廠站實(shí)際運(yùn)作的用,除此之外,該專利前案需要大量的循環(huán)水源來(lái)提供熱交換,因此,該氣化及發(fā)電操作廠區(qū)也必需限制在有大量水源供應(yīng)的地區(qū),無(wú)法被設(shè)置在水源或電力供應(yīng)缺乏或不足的偏遠(yuǎn)區(qū)域。
[0010]再者,如中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)號(hào)CN104160130號(hào)「發(fā)電系統(tǒng)和相應(yīng)方法」發(fā)明專利公開(kāi)案及日本國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)號(hào)特表2014-532833號(hào)「発電 > 只尹U対応才§方法」發(fā)明專利公開(kāi)案,則揭示另一種利用液態(tài)二氧化碳(CO2)流來(lái)作為液態(tài)天然氣的氣化系統(tǒng)主要媒介,并利用一渦輪發(fā)電機(jī)(3)借由動(dòng)力渦輪(2)及液體0)2栗(5)分別將該燃燒產(chǎn)品流(6)及冷卻0)2再循環(huán)流(22)注入,而能產(chǎn)生發(fā)電電能,但同樣地,該專利前案的液態(tài)天然氣氣化與發(fā)電結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其設(shè)置成本偏高,且需占用更大的操作廠區(qū)土地面積,無(wú)法在任意地點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置,必需耗費(fèi)相當(dāng)多的操作、監(jiān)控與管理人力,且不利于廠區(qū)與設(shè)備自動(dòng)化管理,該液態(tài)天然氣的輸配仍存有上述無(wú)法達(dá)到實(shí)時(shí)與機(jī)動(dòng)氣化、供應(yīng)的問(wèn)題與缺點(diǎn),同時(shí),該前專利前案所使用的液態(tài)二氧化碳流及燃料產(chǎn)品流,并非是環(huán)保循環(huán)利用的材料,如有泄漏將造成嚴(yán)重的環(huán)境污染與環(huán)保破壞的后遺癥,并不能提供給產(chǎn)業(yè)大量利用,僅能限制在特定的工業(yè)用戶進(jìn)行使用,因而大幅拘限其產(chǎn)業(yè)應(yīng)用范疇。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]本發(fā)明所要解決的主要技術(shù)問(wèn)題在于,克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷,而提供一種液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),以消除現(xiàn)有液化天然氣輸配、氣化技術(shù)、方法或各專利前案揭示的輸配、氣化技術(shù)與方法中,無(wú)法實(shí)時(shí)與機(jī)動(dòng)氣化供氣給地區(qū)瓦斯公司或下游用戶,以及,操作廠區(qū)需占用較大面積,需在特定區(qū)域設(shè)置,設(shè)備復(fù)雜成本偏高,且需要大量操作、監(jiān)控與管理人力,而不利于廠區(qū)的自動(dòng)化與管理的問(wèn)題與缺點(diǎn)。
[0012]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0013]一種液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,包括:
[0014]一輸配月臺(tái);
[0015]至少一輸配氣區(qū),設(shè)于該輸配月臺(tái)上鄰近鐵路的至少一側(cè),供至少一列液態(tài)天然氣運(yùn)輸列車卸載液態(tài)天然氣;
[0016]至少一氣化處理區(qū),設(shè)于該輸配月臺(tái)上,連結(jié)該輸配氣區(qū),以輸入該液態(tài)天然氣,該氣化處理區(qū)包含至少一燃料電池模塊及至少一熱交換槽,該燃料電池模塊設(shè)有至少一熱能、水的副產(chǎn)物輸出口、燃料輸入口及電力輸出端,該熱能或水的其中至少一副產(chǎn)物輸出口連結(jié)該熱交換槽,該熱交換槽內(nèi)設(shè)有至少一交換管路,該交換管路一端連結(jié)輸入該輸配氣區(qū)的液態(tài)天然氣,以透過(guò)該燃料電池模塊于發(fā)電過(guò)程中所產(chǎn)生的熱能或水其中至少一種副產(chǎn)物輸進(jìn)行熱交換,并于該交換管路另一端形成一輸出管路,以輸出氣化天然氣(NaturalGas, NG),該輸出管路輸出的氣化天然氣的一部分,并再反饋輸入至該燃料電池模塊的燃料輸入口 '及
[0017]至少一中央管理區(qū),設(shè)于該輸配月臺(tái)上,連結(jié)該氣化處理區(qū)的燃料電池模塊的電力輸出端的輸出電力,并分別連結(jié)及控制該輸配氣區(qū)、氣化處理區(qū)的液態(tài)天然氣輸配氣、氣化處理及氣化后天然氣的輸出管理、監(jiān)視與控制。
[0018]上述本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,該輸配氣區(qū)中設(shè)有一液態(tài)天然氣栗,該液態(tài)天然氣栗連結(jié)該中央管理區(qū),以受中央管理區(qū)控制啟動(dòng),提供液態(tài)天然氣的輸入輔助。
[0019]上述本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,該輸配氣區(qū)中設(shè)有一液態(tài)天然氣泄漏傳感器,該液態(tài)天然氣泄漏傳感器連結(jié)該中央管理區(qū),以提供該輸配氣區(qū)的液態(tài)天然氣的泄漏感測(cè)狀態(tài)反饋(feed back)給該中央管理區(qū)。
[0020]上述本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,該氣化處理區(qū)的燃料電池模塊為固態(tài)氧化燃料電池(solid oxide fuel cell,簡(jiǎn)稱S0FC)模塊所構(gòu)成。
[0021]上述本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,該氣化處理區(qū)的燃料電池模塊的熱能的副產(chǎn)物輸出口與熱交換槽之間,連結(jié)與設(shè)置至少一送風(fēng)機(jī)(airblower),該送風(fēng)機(jī)受中央管理區(qū)控制啟動(dòng),以產(chǎn)生熱風(fēng)送入該熱交換槽中。
[0022]上述本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,該氣化處理區(qū)的燃料電池模塊的熱能的副產(chǎn)物輸出口設(shè)有至少一氣閥,該氣閥受中央管理區(qū)控制開(kāi)或關(guān),以控制與外界空氣連通與否。
[0023]上述本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,該氣化處理區(qū)的燃料電池模塊的水的副產(chǎn)物輸出口與熱交換槽之間,連結(jié)與設(shè)置至少一熱水槽,該熱水槽中設(shè)有至少一電熱器,該電熱器連結(jié)該中央管理區(qū),以受中央管理區(qū)控制啟動(dòng)加熱,使熱水槽產(chǎn)生熱水送入該熱交換槽中,以及,該熱交換槽中設(shè)有一灑水器,該灑水器將來(lái)自熱水槽的熱水噴灑澆淋至熱交換槽中的交換管路表面。
[0024]上述本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,該氣化處理區(qū)的熱水槽與熱交換槽之間,連結(jié)與設(shè)置至少一循環(huán)栗(Circulat1n Pump),該循環(huán)栗受中央管理區(qū)控制啟動(dòng),以提供循環(huán)熱水供應(yīng)該熱交換槽。
[0025]上述本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,該氣化處理區(qū)的熱水槽中設(shè)有至少一溫度傳感器,該溫度傳感器連結(jié)該中央管理區(qū),以反饋熱水槽中的水溫給該中央管理區(qū)。
[0026]上述本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,該氣化處理區(qū)的熱交換槽中設(shè)有至少一溫度傳感器及水位傳感器,該溫度傳感器與水位傳感器連結(jié)該中央管理區(qū),以反饋熱交換槽中的溫度與水位高度給該中央管理區(qū)。
[0027]上述本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,該氣化處理區(qū)的熱交換槽中設(shè)有至少一交換氣口,以與外界冷空氣形成交換。
[0028]上述本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,該氣化處理區(qū)的熱交換槽的交換管路一端的輸出管路連結(jié)一第一控制閥,該第一控制閥與該氣化處理區(qū)的燃料電池模塊的燃料輸入口間,連結(jié)與設(shè)置一第二控制閥,該第一控制閥與第二控制閥均受該中央管理區(qū)控制,以控制該氣化天然氣反饋輸出至該燃料電池模塊。
[0029]上述本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,該第二控制閥連結(jié)一啟動(dòng)槽。
[0030]上述本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,該第一控制閥的輸出端,連結(jié)設(shè)置一氣壓傳感器,該氣壓傳感器連結(jié)該中央管理區(qū),以將該第一控制閥的輸出端輸出的氣化天然氣壓力感測(cè)狀態(tài)反饋給中央管理區(qū)。
[0031]上述本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,該氣化處理區(qū)的熱交換槽的交換管路一端的輸出管路連結(jié)至少一暫存儲(chǔ)氣區(qū)。
[0032]上述本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,該氣化處理區(qū)的熱交換槽的交換管路一端的輸出管路連結(jié)至少一區(qū)域供氣管路。
[0033]上述本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,該氣化處理區(qū)的熱交換槽底部設(shè)有一輔助電熱裝置,該輔助電熱裝置連結(jié)中央管理區(qū),以受該中央管理區(qū)控制啟動(dòng)提供輔助加熱熱能給該熱交換槽。
[0034]上述本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,該氣化處理區(qū)的熱交換槽底部設(shè)有一輔助電熱裝置,該輔助電熱裝置連結(jié)中央管理區(qū),以受該中央管理區(qū)控制啟動(dòng)提供輔助加熱熱能給該熱交換槽。
[0035]上述本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,該中央管理區(qū)包括:
[0036]至少一感測(cè)單元,連結(jié)與感測(cè)輸入該輸配氣區(qū)、氣化處理區(qū)的液態(tài)天然氣輸入、氣化處理與氣化天然氣輸出的泄漏、氣化溫度、水位與氣壓狀態(tài);
[0037]至少一中央處理單元,連結(jié)感測(cè)單元,以輸入該輸配氣區(qū)、氣化處理區(qū)的液態(tài)天然氣輸入、氣化處理與氣化天然氣輸出的泄漏、氣化溫度、水位與氣壓的感測(cè)狀態(tài)訊號(hào)與資料,并依據(jù)該感測(cè)狀態(tài)訊號(hào)與資料,分別輸出對(duì)應(yīng)于該輸配氣區(qū)、氣化處理區(qū)的相對(duì)應(yīng)液態(tài)天然氣輸入、氣化處理與氣化天然氣輸出的泄漏、氣化溫度、水位與氣壓控制命令與安全警示訊號(hào);
[0038]至少一輸出控制界面,連結(jié)該中央處理單元,并分別連結(jié)該輸配氣區(qū)、氣化處理區(qū),以接收該中央處理單元輸出的對(duì)應(yīng)于該輸配氣區(qū)、氣化處理區(qū)的相對(duì)應(yīng)液態(tài)天然氣輸入、氣化處理與氣化天然氣輸出暫存的泄漏、氣化溫度、水位與氣壓控制命令,并對(duì)該輸配氣區(qū)、氣化處理區(qū)提供對(duì)應(yīng)的操作控制訊號(hào);
[0039]至少一通訊界面,連結(jié)該中央處理單元,以透過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊模式,將該輸配氣區(qū)、氣化處理區(qū)的液態(tài)天然氣輸入、氣化處理與氣化天然氣輸出的泄漏、氣化溫度、水位與氣壓的感測(cè)狀態(tài)訊號(hào)與資料,以及,該輸配氣區(qū)、氣化處理區(qū)的天然氣輸入、氣化處理與氣化天然氣輸出的泄漏、氣化溫度、水位與氣壓操作狀態(tài)及安全警示訊號(hào),傳送給至少一遠(yuǎn)端監(jiān)控中心;及
[0040]至少一電源轉(zhuǎn)換單元,連結(jié)該氣化處理區(qū)的燃料電池模塊的電力輸出端,以接收該電力輸出端輸出的電力,并加以轉(zhuǎn)換為該感測(cè)單元、中央處理單元、輸出控制界面及通訊界面所需的工作電源,以分別提供該感測(cè)單元、中央處理單元、輸出控制界面及通訊界面的工作電源。
[0041 ] 上述本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,該中央處理單元連結(jié)一安全警示單元,以輸出安全警示訊號(hào)給該安全警示單元進(jìn)行近端安全警報(bào)發(fā)布。
[0042]本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng)的功效,是在于借由該輸配氣區(qū)、氣化處理區(qū)及中央管理區(qū)所組成的簡(jiǎn)便、設(shè)置面積小與低成本的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),且可方便整合與設(shè)置于面積與空間有限的火車站卸貨或鐵運(yùn)或閑置不用的輸配月臺(tái)上,可直接在就近的火車站中皆設(shè)置本發(fā)明可直接氣化處理與經(jīng)由機(jī)動(dòng)鐵路輸配、簡(jiǎn)便操作與低設(shè)置成本的大量液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),不受路況或嚴(yán)寒氣候影響運(yùn)輸效率,不需占用大面積操作廠區(qū),且可借由該氣化處理區(qū)的燃料電池模塊于發(fā)電過(guò)程中所產(chǎn)生的熱能或水的其中至少一種副產(chǎn)物與主要發(fā)電電能,以熱水槽與熱交換器所組成的熱能、水的簡(jiǎn)便與循環(huán)熱交換操作系統(tǒng),使該液態(tài)天然氣可以不斷地以最低廉有效率的氣化方式,氣化成天然氣輸出,不必另外配置與供給水、電或熱能等輔助資源,可以達(dá)到自給自足的獨(dú)立廠站資源運(yùn)作,不受土地面積、氣候或水、熱等資源的取得限制,特別是適用于地處偏遠(yuǎn),天然氣管路、電力供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)無(wú)法到達(dá)的地區(qū),諸如:中國(guó)臺(tái)灣的偏遠(yuǎn)山區(qū)、小鎮(zhèn)聚落,或者美國(guó)北方、加拿大、蘇俄或東歐等偏鄉(xiāng)小鎮(zhèn)或聚落,或水、電及熱能能源供應(yīng)不足或供應(yīng)困難的小型火車站與其鄰近區(qū)域,該氣化處理區(qū)的燃料電池模塊的電力輸出端所發(fā)出的電力,除提供本發(fā)明的系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)所需的電力外,并可再作為該火車站及附近社區(qū)所需的輔助備載電力、不斷電系統(tǒng)(UPS)或電動(dòng)車輛充電電源之用,該燃料電池模塊的水或熱能的副產(chǎn)物輸出口所輸出的水或熱能,除了可提供給本發(fā)明的系統(tǒng)本身進(jìn)行氣化處理外,更可作為該輸配月臺(tái)或火車站的備用水源與取暖、加熱熱能,并且,透過(guò)該中央管理區(qū)分別針對(duì)各輸配氣區(qū)、氣化處理區(qū)的自動(dòng)感測(cè)監(jiān)視與控制,可以讓近端操作者或遠(yuǎn)端的瓦斯公司的監(jiān)控者,可以第一時(shí)間掌握該液態(tài)天然氣的鐵運(yùn)輸配、氣化處理及天然氣輸出操作與安全警示狀態(tài),且該氣化處理區(qū)的輸出管路可就近連結(jié)該火車站附近社區(qū)、用戶或瓦斯筒裝配廠的天然氣區(qū)域供氣管路,或者也可以輸出儲(chǔ)存至如天然氣儲(chǔ)氣槽的暫存儲(chǔ)氣區(qū),可較現(xiàn)有或上述各專利前案技術(shù)節(jié)省大量的輸配、氣化成本,并且,不會(huì)產(chǎn)生任何環(huán)境污染、破壞或安全疑慮,誠(chéng)為一具備火車站土地充分再利用、環(huán)保與安全的液態(tài)天然氣能源輸配與管理典范。
[0043]本發(fā)明的有益效果是,以消除現(xiàn)有液化天然氣輸配、氣化技術(shù)、方法或各專利前案揭示的輸配、氣化技術(shù)與方法中,無(wú)法實(shí)時(shí)與機(jī)動(dòng)氣化供氣給地區(qū)瓦斯公司或下游用戶,以及,操作廠區(qū)需占用較大面積,需在特定區(qū)域設(shè)置,設(shè)備復(fù)雜成本偏高,且需要大量操作、監(jiān)控與管理人力,而不利于廠區(qū)的自動(dòng)化與管理的問(wèn)題與缺點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0044]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0045]圖1為本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng)的系統(tǒng)方塊圖;
[0046]圖2為本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng)第一實(shí)施例的詳細(xì)方塊圖;
[0047]圖3為本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng)的中央管理區(qū)的詳細(xì)方塊圖;
[0048]圖4為本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng)第二實(shí)施例的詳細(xì)方塊圖;
[0049]圖5為圖4的中央管理區(qū)的詳細(xì)方塊圖;
[0050]圖6為本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng)第三實(shí)施例的詳細(xì)方塊圖;
[0051]圖7為圖6的中央管理區(qū)的詳細(xì)方塊圖;
[0052]圖8為本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng)的較佳應(yīng)用例圖;
[0053]圖9為圖8的詳細(xì)系統(tǒng)方塊圖。
[0054]圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0055]100 輸配與氣化管理系統(tǒng)10 輸配月臺(tái)
[0056]20 輸配氣區(qū)21 液態(tài)天然氣栗
[0057]211輸入管路22液態(tài)天然氣泄漏傳感器
[0058]30氣化處理區(qū)31燃料電池模塊
[0059]311副產(chǎn)物輸出口312副產(chǎn)物輸出口
[0060]313燃料輸入口314電力輸出端
[0061]32熱交換槽311a氣閥
[0062]321送風(fēng)機(jī)322交換管路
[0063]322a輸出管路322b第一控制閥
[0064]322b’輸出端323第二控制閥
[0065]324啟動(dòng)槽325溫度傳感器
[0066]326灑水器327水位傳感器
[0067]33熱水槽331電熱器
[0068]332循環(huán)栗333溫度傳感器
[0069]40氣壓傳感器41暫存儲(chǔ)氣區(qū)
[0070]50中央管理區(qū)51感測(cè)單元
[0071]52中央處理單元53輸出控制界面
[0072]54通訊界面55電源轉(zhuǎn)換單元
[0073]200鐵路300液態(tài)天然氣運(yùn)輸列車
[0074]400液態(tài)天然氣500熱能
[0075]600水700電力
[0076]800氣化天然氣910遠(yuǎn)端監(jiān)控中心
[0077]920區(qū)域供氣管路930社區(qū)電網(wǎng)
[0078]32a熱氣交換出口521安全警示單元
[0079]34輔助電熱裝置
【具體實(shí)施方式】
[0080]請(qǐng)參閱如圖1、圖2及圖3所示,為本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng)100的第一實(shí)施,其中,該輸配與氣化管理系統(tǒng)100包括一輸配月臺(tái)10,可以是火車站中的卸貨月臺(tái)或鐵運(yùn)月臺(tái)或閑置不用的月臺(tái)所構(gòu)成,換言之,即是除了一般載客月臺(tái)外的月臺(tái)均可以為之。
[0081]至少一輸配氣區(qū)20,設(shè)于該輸配月臺(tái)10上鄰近一鐵路200的至少一側(cè),供至少一列停放于該鐵路200上的液態(tài)天然氣運(yùn)輸列車300輸運(yùn)卸載液態(tài)天然氣400,該液態(tài)天然氣400可以是液態(tài)甲烷(methane,CH4)、丙烷或丁烷,該液態(tài)天然氣運(yùn)輸列車300拖載有數(shù)臺(tái)液態(tài)天然氣罐板車310,每一臺(tái)液態(tài)天然氣罐板車310約可載運(yùn)25噸?50噸運(yùn)量左右的液態(tài)天然氣400,以便分別在各個(gè)火車站進(jìn)行該液態(tài)天然氣400卸載,該輸配氣區(qū)20中設(shè)有一液態(tài)天然氣栗21及一液態(tài)天然氣泄漏傳感器22,該液態(tài)天然氣栗21透過(guò)一輸入管路211連結(jié)該液態(tài)天然氣運(yùn)輸列車300的至少一臺(tái)液態(tài)天然氣罐板車310,以卸載輸入該液態(tài)天然氣400,該液態(tài)天然氣泄漏傳感器22連結(jié)于該輸入管路211上,以感測(cè)該液態(tài)天然氣400自該液態(tài)天然氣運(yùn)輸列車300的液態(tài)天然氣罐板車310卸載輸入過(guò)程中是否有所泄漏,并發(fā)出一泄漏感測(cè)訊號(hào)輸出。
[0082]至少一氣化處理區(qū)30,設(shè)于該輸配月臺(tái)10上,連結(jié)該輸配氣區(qū)10的液態(tài)天然氣栗21,以輸入該液態(tài)天然氣400,該氣化處理區(qū)30包含至少一燃料電池模塊31及至少一熱交換槽32,該燃料電池模塊設(shè)有至少一副產(chǎn)物輸出口 311及312、燃料輸入口 313及電力輸出端314,該副產(chǎn)物輸出口 311輸出熱氣的熱能500副產(chǎn)物,該副產(chǎn)物輸出口 312輸出水600副產(chǎn)物,該電力輸出端314則輸出發(fā)電電力700,該電力700為交流電源,上述的燃料電池模塊31的型態(tài)不限,在本發(fā)明中是以列舉澳大利亞商Ceramic Fuel Cells (簡(jiǎn)稱CFCL)公司所生產(chǎn)的BlueGen系列固態(tài)氧化物燃料電池模塊為例,其中,如以該燃料輸入口 313輸入的液態(tài)天然氣400為甲烷為例,該燃料電池模塊31在發(fā)電過(guò)程中,該副產(chǎn)物輸出口 311輸出的熱能500可達(dá)0.35-0.42千瓦(或360千卡/千瓦小時(shí)),該副產(chǎn)物輸出口 312輸出的水600可高達(dá)300克/千瓦時(shí)以上,該電力輸出端314輸出的電力700為110/220伏(V)、60赫芝(Hz)的交流電源,且其燃-電轉(zhuǎn)換率可高達(dá)60%,換言之,每輸入一立方米(m3)的天然氣燃料,則可讓該電力輸出端314輸出6度的電力700,再加上上述的副產(chǎn)物輸出口 311輸出的熱能500與副產(chǎn)物輸出口 312輸出的水600的副產(chǎn)物轉(zhuǎn)換率約為25%,可使該燃料電池模塊31整體的能源轉(zhuǎn)換效率高達(dá)85%左右。
[0083]上述的熱能500或水600的其中至少一副產(chǎn)物輸出口 311或312連結(jié)該熱交換槽32,在本發(fā)明的第一實(shí)施例中,是揭露以該熱能500的副產(chǎn)物輸出口 311連結(jié)該熱交換槽32,其中,該副產(chǎn)物輸出口 311設(shè)有至少一氣閥311a,以控制與外界空氣連通與否,該氣閥311a的型式不限,在本發(fā)明中是以一電磁閥為例,在該副產(chǎn)物輸出口 311與熱交換槽32間,則連結(jié)與設(shè)置一送風(fēng)機(jī)321,以將該熱能500轉(zhuǎn)換成熱風(fēng)輸入該熱交換槽32內(nèi),該熱交換槽32內(nèi)設(shè)有至少一交換管路322,該交換管路322 —端連結(jié)該輸配氣區(qū)20的液態(tài)天然氣栗21,以輸入該液態(tài)天然氣400,以透過(guò)該送風(fēng)機(jī)321所輸入的熱風(fēng),來(lái)讓該交換管路322內(nèi)的液態(tài)天然氣400進(jìn)行氣化,以形成氣化天然氣800,該氣化天然氣800并經(jīng)該交換管路322另一端所形成的一輸出管路322a輸出,該輸出管路322a并連結(jié)一第一控制閥322b,以控制該氣化天然氣800由該第一控制閥322b的輸出端322b’輸出,該輸出端322b’并分別連結(jié)一氣壓傳感器40,以借該氣壓傳感器40感測(cè)該氣化天然氣800輸出的壓力狀態(tài),并借以感知該氣化天然氣800輸出時(shí)是否有泄漏的情形,該熱交換槽32并設(shè)有一熱氣交換出口32a,以提供該熱交換槽32內(nèi)部熱氣對(duì)外排出交換。
[0084]上述的第一控制閥322b與該燃料電池模塊31的燃料輸入口 313間則連結(jié)設(shè)置一第二控制閥323,以控制該部分的氣化天然氣800反饋輸入該燃料電池模塊31的燃料輸入口 313,使該燃料電池模塊31可進(jìn)行運(yùn)作,該第一控制閥322b及第二控制閥323的型式不限,在本發(fā)明中是列舉為防爆型三通電磁閥為例,該第二控制閥323并連結(jié)一啟動(dòng)槽324,該啟動(dòng)槽324可以預(yù)先儲(chǔ)存氣化天然氣800,或經(jīng)由該第二控制閥323切換操作,使該啟動(dòng)槽324可以將該交換管路322 —端的輸出氣化天然氣800的一部分予以預(yù)先儲(chǔ)存,以便在該燃料電池模塊31初次啟動(dòng)或每次啟動(dòng)時(shí)的燃料來(lái)源,該啟動(dòng)槽324的氣化天然氣800儲(chǔ)存量不用太大,只需足夠啟動(dòng)該燃電池模塊31即可,上述的熱交換槽32中設(shè)有至少一溫度傳感器325,以感測(cè)熱交換槽32中的溫度。
[0085]至少一中央管理區(qū)50,設(shè)于該輸配月臺(tái)10上,連結(jié)該氣化處理區(qū)30的燃料電池模塊31的電力輸出端314的輸出電力700,以獲得工作電源,該中央管理區(qū)50的型式不限,在本發(fā)明中是列舉包含至少一感測(cè)單元51、中央處理單元52、輸出控制界面53、通訊界面54及電源轉(zhuǎn)換單元55構(gòu)成為例,其中,該感測(cè)單元51,分別連結(jié)該輸配氣區(qū)20的液態(tài)天然氣泄漏傳感器22、氣化處理區(qū)30的溫度傳感器325、氣壓傳感器40的液態(tài)天然氣400輸入、氣化處理與氣化天然氣800輸出的泄漏、氣化溫度與氣壓感測(cè)狀態(tài)。
[0086]該中央處理單元52,連結(jié)感測(cè)單元51,以輸入該輸配氣區(qū)20的液態(tài)天然氣泄漏傳感器22、氣化處理區(qū)30的溫度傳感器325、氣壓傳感器40的液態(tài)天然氣400輸入、氣化處理與氣化天然氣800輸出的泄漏、氣化溫度與氣壓感測(cè)狀態(tài)訊號(hào)與資料,并依據(jù)該感測(cè)狀態(tài)訊號(hào)與資料,分別輸出對(duì)應(yīng)于該輸配氣區(qū)20、氣化處理區(qū)30的相對(duì)應(yīng)液態(tài)天然氣400輸入、氣化處理與氣化天然氣800輸出的泄漏、氣化溫度、氣壓控制命令與安全警示訊號(hào)。
[0087]至少一輸出控制界面53,連結(jié)該中央處理單元52,并分別連結(jié)該輸配氣區(qū)20的液態(tài)天然氣栗21、氣化處理區(qū)30的氣閥311a、送風(fēng)機(jī)321、第一控制閥322b及第二控制閥323,以接收該中央處理單元52輸出的對(duì)應(yīng)于該輸配氣區(qū)20、氣化處理區(qū)30的相對(duì)應(yīng)液態(tài)天然氣400輸入、氣化處理與氣化天然氣800輸出的泄漏、氣化溫度、水位與氣壓控制命令,并對(duì)該輸配氣區(qū)20、氣化處理區(qū)30提供對(duì)應(yīng)的操作控制訊號(hào)。
[0088]至少一通訊界面54,連結(jié)該中央處理單元52,以透過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊模式,將該輸配氣區(qū)20、氣化處理區(qū)30的液態(tài)天然氣400輸入、氣化處理與氣化天然氣800輸出的泄漏、氣化溫度與氣壓的感測(cè)狀態(tài)訊號(hào)與資料,以及,該輸配氣區(qū)20、氣化處理區(qū)30的液態(tài)天然氣400輸入、氣化處理與氣化天然氣800輸出的泄漏、氣化溫度、水位與氣壓操作狀態(tài)、安全警示訊號(hào),傳送給至少一遠(yuǎn)端監(jiān)控中心910,該遠(yuǎn)端監(jiān)控中心910可以是火車站控制中心或瓦斯公司的監(jiān)控中心。
[0089]該電源轉(zhuǎn)換單元55,連結(jié)該氣化處理區(qū)30的燃料電池模塊31的電力輸出端314,以接收該電力輸出端314輸出的電力700,并加以轉(zhuǎn)換為該感測(cè)單元51、中央處理單元52、輸出控制界面53及通訊界面54所需的工作電源,以分別提供該感測(cè)單元51、中央處理單元52、輸出控制界面53及通訊界面54的工作電源。
[0090]請(qǐng)?jiān)倥浜蠄D4及圖5所示,為本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng)100的第二實(shí)施,其中,顯示在該熱交換槽32底面設(shè)有至少一輔助電熱裝置34,該輔助電熱裝置34連結(jié)該中央管理區(qū)50的輸出控制界面53 (如圖5所示),由中央管理區(qū)50的中央處理單元52在該熱交換槽32內(nèi)的交換管路322中的液態(tài)天然氣400急需加速進(jìn)行氣化處理時(shí),則控制啟動(dòng)該輔助電熱裝置34產(chǎn)生輔助加熱熱能于熱交換槽32底面,使該熱交換槽32內(nèi)的熱交換溫度可快速上升,而進(jìn)一步對(duì)該交換管路322內(nèi)的液態(tài)天然氣400進(jìn)行快速熱交換氣化處理。
[0091]請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D6及圖7所示,為本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng)100的第三實(shí)施,其中,顯示該氣化處理區(qū)30的燃料電池模塊31產(chǎn)生水副產(chǎn)物的副產(chǎn)物輸出口312與熱交換槽32之間,連結(jié)與設(shè)置至少一熱水槽33,該熱水槽33中設(shè)有至少一電熱器331及循環(huán)栗332,其中,該循環(huán)栗332連結(jié)設(shè)置于該氣化處理區(qū)30的熱水槽33與熱交換槽32之間,且該電熱器331及循環(huán)栗332連結(jié)該中央管理區(qū)50的輸出控制界面53,以受中央管理區(qū)50控制啟動(dòng)加熱與提供熱水循環(huán),使熱水槽33產(chǎn)生熱水循環(huán)送入該熱交換槽32中,以及,該熱交換槽32中設(shè)有一灑水器326,該灑水器326將來(lái)自熱水槽32的熱水噴灑澆淋至熱交換槽32中的交換管路322表面,以提供該交換管路322中的液態(tài)天然氣400的另一項(xiàng)氣化熱源,該熱交換槽32中設(shè)有一水位傳感器327,并且,該熱水槽33中設(shè)有至少一溫度傳感器333,該水位傳感器327與溫度傳感器333連結(jié)該中央管理區(qū)50的感測(cè)單元51,以反饋熱交換槽32內(nèi)的水位及熱水槽33中的水溫給該中央管理區(qū)50的中央處理單元52,以使該中央處理單元52透過(guò)該控制界面53而對(duì)該電熱器331的加熱溫度與循環(huán)栗332開(kāi)啟(ON)或切斷(OFF)予以控制。
[0092]此外,該中央管理區(qū)50的中央處理單元52連結(jié)一安全警示單元521,以于該液態(tài)天然氣400或氣化天然氣800泄漏或失壓時(shí),由該中央處理單元52輸出安全警示訊號(hào)給該安全警示單元521進(jìn)行近端安全警報(bào)發(fā)布,該安全警示單元521可以是語(yǔ)音播報(bào)器或揚(yáng)聲器構(gòu)成。
[0093]請(qǐng)?jiān)倥浜蠄D8及圖9所示,為本發(fā)明的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng)100較佳應(yīng)用例,其中,顯示該氣化處理區(qū)30的第一控制閥322b的輸出端322b’連結(jié)至少一暫存儲(chǔ)氣區(qū)41及至少一區(qū)域供氣管路920的節(jié)點(diǎn)或中繼接入點(diǎn),該暫存儲(chǔ)氣區(qū)41可以是用戶端的天然氣儲(chǔ)氣槽所構(gòu)成,而該區(qū)域供氣管路920可以是火車站附近社區(qū)用戶或通往筒裝瓦斯分裝廠的天然氣供應(yīng)管線,可直接對(duì)社區(qū)用戶或筒裝瓦斯分裝廠進(jìn)行供氣,以及,該氣化處理區(qū)30的燃料電池模塊31的電力輸出端314所輸出的電力700,并可再提供給至少一社區(qū)電網(wǎng)930作為輔助備用電源或不斷電系統(tǒng),也可以提供給如火車站附近電動(dòng)車輛等代步交通工具作為充電電源之用。
[0094]以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制,凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,包括: 一輸配月臺(tái); 至少一輸配氣區(qū),設(shè)于該輸配月臺(tái)上鄰近鐵路的至少一側(cè),供至少一列液態(tài)天然氣運(yùn)輸列車卸載液態(tài)天然氣; 至少一氣化處理區(qū),設(shè)于該輸配月臺(tái)上,連結(jié)該輸配氣區(qū),以輸入該液態(tài)天然氣,該氣化處理區(qū)包含至少一燃料電池模塊及至少一熱交換槽,該燃料電池模塊設(shè)有至少一熱能、水的副產(chǎn)物輸出口、燃料輸入口及電力輸出端,該熱能或水的其中至少一副產(chǎn)物輸出口連結(jié)該熱交換槽,該熱交換槽內(nèi)設(shè)有至少一交換管路,該交換管路一端連結(jié)輸入該輸配氣區(qū)的液態(tài)天然氣,以透過(guò)該燃料電池模塊于發(fā)電過(guò)程中所產(chǎn)生的熱能或水其中至少一種副產(chǎn)物輸進(jìn)行熱交換,并于該交換管路另一端形成一輸出管路,以輸出氣化天然氣,該輸出管路輸出的氣化天然氣的一部分,并再反饋輸入至該燃料電池模塊的燃料輸入口 ;及 至少一中央管理區(qū),設(shè)于該輸配月臺(tái)上,連結(jié)該氣化處理區(qū)的燃料電池模塊的電力輸出端的輸出電力,并分別連結(jié)及控制該輸配氣區(qū)、氣化處理區(qū)、暫存儲(chǔ)氣區(qū)的液態(tài)天然氣輸配氣、氣化處理及暫存氣化后天然氣的管理、監(jiān)視與控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,所述輸配氣區(qū)中設(shè)有一液態(tài)天然氣栗,該液態(tài)天然氣栗連結(jié)該中央管理區(qū),以受中央管理區(qū)控制啟動(dòng),提供液態(tài)天然氣的輸入輔助。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,所述輸配氣區(qū)中設(shè)有一液態(tài)天然氣泄漏傳感器,該液態(tài)天然氣泄漏傳感器連結(jié)該中央管理區(qū),供該輸配氣區(qū)的液態(tài)天然氣的泄漏感測(cè)狀態(tài)回饋給該中央管理區(qū)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,所述氣化處理區(qū)的燃料電池模塊為固態(tài)氧化燃料電池模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,所述氣化處理區(qū)的燃料電池模塊的熱能的副產(chǎn)物輸出口與熱交換槽之間,連結(jié)與設(shè)置至少一送風(fēng)機(jī),該送風(fēng)機(jī)受中央管理區(qū)控制啟動(dòng),以產(chǎn)生熱風(fēng)送入該熱交換槽中。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,所述氣化處理區(qū)的熱交換槽設(shè)有一熱氣交換出口,供該熱交換槽內(nèi)部熱氣對(duì)外排出交換。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,所述氣化處理區(qū)的燃料電池模塊的熱能的副產(chǎn)物輸出口設(shè)有至少一氣閥,該氣閥受中央管理區(qū)控制開(kāi)或關(guān),以控制與外界空氣連通與否。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,所述氣化處理區(qū)的燃料電池模塊的水的副產(chǎn)物輸出口與熱交換槽之間,連結(jié)與設(shè)置至少一熱水槽,該熱水槽中設(shè)有至少一電熱器,該電熱器連結(jié)該中央管理區(qū),以受中央管理區(qū)控制啟動(dòng)加熱,使熱水槽產(chǎn)生熱水送入該熱交換槽中,以及,該熱交換槽中設(shè)有一灑水器,該灑水器將來(lái)自熱水槽的熱水噴灑澆淋至熱交換槽中的交換管路表面。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,所述氣化處理區(qū)的熱水槽與熱交換槽之間,連結(jié)與設(shè)置至少一循環(huán)栗,該循環(huán)栗受中央管理區(qū)控制啟動(dòng),以提供循環(huán)熱水供應(yīng)該熱交換槽。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,所述氣化處理區(qū)的熱水槽中設(shè)有至少一溫度傳感器,該溫度傳感器連結(jié)該中央管理區(qū),以反饋熱水槽中的水溫給該中央管理區(qū)。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,所述氣化處理區(qū)的熱交換槽中設(shè)有至少一溫度傳感器及水位傳感器,該溫度傳感器與水位傳感器連結(jié)該中央管理區(qū),以反饋熱交換槽中的溫度與水位高度給該中央管理區(qū)。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,所述氣化處理區(qū)的熱交換槽的交換管路一端的輸出管路連結(jié)一第一控制閥,該第一控制閥與該氣化處理區(qū)的燃料電池模塊的燃料輸入口間,連結(jié)與設(shè)置一第二控制閥,該第一控制閥與第二控制閥均受該中央管理區(qū)控制,以控制該氣化天然氣反饋輸出至該燃料電池模塊。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,所述第一控制閥的輸出端,連結(jié)設(shè)置一氣壓傳感器,該氣壓傳感器連結(jié)該中央管理區(qū),以將該第一控制閥的輸出端輸出的氣化天然氣壓力感測(cè)狀態(tài)反饋給中央管理區(qū)。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,所述第二控制閥連結(jié)一啟動(dòng)槽。15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,所述氣化處理區(qū)的熱交換槽的交換管路一端的輸出管路連結(jié)至少一暫存儲(chǔ)氣區(qū)。16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,所述氣化處理區(qū)的熱交換槽的交換管路一端的輸出管路連結(jié)至少一區(qū)域供氣管路。17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,所述氣化處理區(qū)的熱交換槽底部設(shè)有一輔助電熱裝置,該輔助電熱裝置連結(jié)中央管理區(qū),以受該中央管理區(qū)控制啟動(dòng)提供輔助加熱熱能給該熱交換槽。18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,所述中央管理區(qū)包括: 至少一感測(cè)單元,連結(jié)與感測(cè)輸入該輸配氣區(qū)、氣化處理區(qū)的液態(tài)天然氣輸入、氣化處理與氣化天然氣輸出的泄漏、氣化溫度、水位與氣壓狀態(tài); 至少一中央處理單元,連結(jié)感測(cè)單元,以輸入該輸配氣區(qū)、氣化處理區(qū)的液態(tài)天然氣輸入、氣化處理與氣化天然氣輸出的泄漏、氣化溫度、水位與氣壓的感測(cè)狀態(tài)訊號(hào)與數(shù)據(jù),并依據(jù)該感測(cè)狀態(tài)訊號(hào)與數(shù)據(jù),分別輸出對(duì)應(yīng)于該輸配氣區(qū)、氣化處理區(qū)的相對(duì)應(yīng)液態(tài)天然氣輸入、氣化處理與氣化天然氣輸出的泄漏、氣化溫度、水位與氣壓控制命令與安全警示訊號(hào); 至少一輸出控制接口,連結(jié)該中央處理單元,并分別連結(jié)該輸配氣區(qū)、氣化處理區(qū),以接收該中央處理單元輸出的對(duì)應(yīng)于該輸配氣區(qū)、氣化處理區(qū)的相對(duì)應(yīng)液態(tài)天然氣輸入、氣化處理與氣化天然氣輸出的泄漏、氣化溫度、水位與氣壓控制命令,并對(duì)該輸配氣區(qū)、氣化處理區(qū)提供對(duì)應(yīng)的操作控制訊號(hào); 至少一通訊接口,連結(jié)該中央處理單元,以透過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊模式,將該輸配氣區(qū)、氣化處理區(qū)的液態(tài)天然氣輸入、氣化處理與氣化天然氣輸出的泄漏、氣化溫度、水位與氣壓的感測(cè)狀態(tài)訊號(hào)與數(shù)據(jù),以及,該輸配氣區(qū)、氣化處理區(qū)的天然氣輸入、氣化處理與氣化天然氣輸出的泄漏、氣化溫度、水位與氣壓操作狀態(tài)及安全警示訊號(hào),傳送給至少一遠(yuǎn)程監(jiān)控中心;及 至少一電源轉(zhuǎn)換單元,連結(jié)該氣化處理區(qū)的燃料電池模塊的電力輸出端,以接收該電力輸出端輸出的電力,并加以轉(zhuǎn)換為該感測(cè)單元、中央處理單元、輸出控制接口及通訊接口所需的工作電源,以分別提供該感測(cè)單元、中央處理單元、輸出控制接口及通訊接口的工作電源。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的液態(tài)天然氣的輸配與氣化管理系統(tǒng),其特征在于,所述氣化處理區(qū)的熱交換槽底部設(shè)有一輔助電熱裝置,該中央處理單元連結(jié)一安全警示單元,以輸出安全警示訊號(hào)給該安全警示單元進(jìn)行近端安全警報(bào)發(fā)布。
【文檔編號(hào)】F17C7/04GK105972428SQ201510478746
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2015年8月7日
【發(fā)明人】曾令遠(yuǎn), 陳澤宗, 王舜宇, 朱明復(fù)
【申請(qǐng)人】電聯(lián)運(yùn)通股份有限公司