申请/专利权人：华南理工大学

申请日：2020-05-31

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN111623232B

主分类号：F17C7/04

分类号：F17C7/04;F17C13/00;F17D1/02;F17D3/01;F23J15/06;F28D7/16;F02C6/00;F02C6/18;F01B23/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2020.09.29#实质审查的生效;2020.09.04#公开

摘要：本发明公开了一种BOG和LNG冷能综合回收利用系统及工艺，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‑BOG预冷器、BOG再冷凝器；所述BOG直接压缩外输系统包括BOG海水预热器、外输系统BOG压缩机以及BOG海水冷却器；BOG热电联产系统包括热电系统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、第二燃气轮机发电机组；本发明适应不同工况下的BOG回收系统，解决了BOG产生量波动过大回收困难的问题。

主权项：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；所述BOG冷凝再气化系统，LNG储罐（1）中-164-161℃、1.15barLNG经LNG潜液泵（2）加压至46bar后分为两股，一股输送至LNG加压泵（3），一股进入BOG再冷凝器（9）对BOG进行冷凝；经LNG加压泵（3）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；从LNG储罐（1）内引出的-150℃、1.15barBOG进入BOG缓冲罐后，从BOG缓冲罐（6）引出，经过冷凝再气化系统BOG压缩机（7）压缩至46bar，此处压力应与LNG潜液泵（2）出口的LNG压力一致，压缩后的BOG与经过LNG加压泵（3）加压后的部分LNG在增压LNG-BOG预冷器（8）中预冷换热，降温至-100-90℃，然后进入BOG再冷凝器（9）与从LNG潜液泵（2）出来的一股LNG直接接触换热冷凝，温度降至-135-142℃，从BOG再冷凝器（9）出来后再与LNG潜液泵（2）出来的另一股LNG混合，温度降至-138-145℃，进入LNG加压泵（3）增压至65bar，温度升高至-135-142℃，增压过后的一部分LNG重新预冷BOG，另一部分LNG与预冷换热之后的LNG混合之后进入下游；所述BOG直接压缩外输系统，从LNG储罐（1）内引出的-150℃、1.15barBOG进入BOG缓冲罐（6）后，经BOG海水预热器（10）预热至-55-50℃，然后进入BOG直接压缩外输系统BOG压缩机（11）压缩至4bar，之后经过BOG海水冷却器（12）冷却后外输至中低压管网；所述BOG热电联产系统，从LNG储罐（1）内引出的-150℃、1.15barBOG进入BOG缓冲罐（6）后，流经BOG海水预热器（10）预热至-55-50℃，经过热电系统BOG压缩机（19）压缩至16~20bar，经BOG调压计量设备（20）后进入第一燃气轮机发电机组（22）和第二燃气轮机发电机组（23）发电；烟气通入烟气余热锅炉（21），并与2535℃的冷水换热，产生的6575℃热水用作LNG冷能发电系统的循环热源；所述LNG冷能发电系统，从所述LNG加压泵3出来的65bar，-132-140℃的LNG分为两路，一路沿LNG原海水气化器（4）气化后向外传输，另一路LNG经LNG-混合工质换热器（13）与混合工质换热，换热后的天然气经LNG海水复热器（14）后升温至0℃后经天然气计量系统（5）送至外输管网；混合工质经LNG-混合工质换热器（13）冷却至液态，进入混合工质储罐（15），从混合工质储罐（15）出来的液态混合工质经混合工质增压泵（16）增压，然后进入混合工质复热器（17）中由烟气余热锅炉（21）中产生的循环热水加热至气态，进入膨胀发电机（18）发电，膨胀发电机（18）出口与LNG-混合工质换热器（13）的热物流入口相连，膨胀后低温低压的气态混合工质进入LNG-混合工质换热器（13）与低温LNG换热冷凝，温度降低变为液态至下一循环；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。

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