一种基于LNG接收站的综合能源系统的制作方法

本发明涉及然气lng接收站，更为具体来说，本发明为一种基于lng接收站的综合能源系统。

背景技术：

1、液化天然气(lng)接收站作为进口lng资源的关键枢纽，其建设与发展对能源安全和清洁能源转型具有重要意义。近年来，随着全球能源消费结构的转变和对清洁能源需求的日益增长，lng接收站的数量呈现出稳步增长的态势。未来，为了满足能源需求，仍有大批lng接收站的建设规划正在落地实施，旨在进一步提升lng的接收和供应能力。

2、在lng接收站的运行过程中，一个不可忽视的现象是蒸发气(bog)的产生。bog主要由lng在储存和转运过程中因外界能量的输入(如泵运转、外界热量的传入、大气压变化等)而蒸发形成。这些蒸发气具有较低的出口压力(0.007-0.02mpa)和极低的温度(-135℃左右)。值得注意的是，尽管蒸发气的产生是不可避免的，但其量在正常情况下是可控的。设计环境下的储罐日最大蒸发量通常不超过储罐容量的0.05％，这为我们有效管理和利用这些蒸发气提供了可能性。

3、为了有效回收和利用这些蒸发气，lng接收站通常采用再冷凝工艺。具体而言，通过bog压缩机将蒸发气加压后，送入再冷凝器与lng混合，使蒸发气冷凝为液体。这一过程中，再冷凝器的lng来源于低压输出泵出口管线，而蒸发气则来源于bog压缩机出口。经过混合后的lng接近饱和态，随后通过高压输出泵加压、汽化后外输。

4、然而，这一传统的再冷凝工艺存在能耗高、运营成本大等问题。在液化、气化、加压和外输过程中，需要消耗大量能量，这不仅增加了运营成本，还与当前的节能减排和可持续发展理念相悖。因此，如何设计一种能有效利用lng接收站的蒸发气(bog)，实现蒸发气(bog)回收利用，就地消纳的综合能源系统，成为了当前领域内的技术难题和研究重点。

技术实现思路

1、为解决背景技术中存在的技术问题，本发明创新地提供了一种基于lng接收站的综合能源系统，可以有效利用lng接收站的蒸发气(bog)，实现蒸发气(bog)回收利用，形成就地消纳的综合能源系统，从而减少bog因再冷凝、气化、加压、外输等所消耗的能量，实现lng接收站资源的高效循环利用，提高lng接收站能源综合利用率，具有较好的节能效益和经济性。

2、为实现上述的技术目的，本发明实施例公开了一种基于lng接收站的综合能源系统，所述能源系统包括燃气内燃发电机组、余热利用单元、集水器、分水器和bog加热单元，所述燃气内燃发电机组与余热利用单元连接，所述余热利用单元利用水热交换的方式回收燃气内燃发电机组产生的热量，所述余热利用单元与集水器连接，所述集水器收集余热利用单元水热交换后产生的热水，所述集水器与bog加热单元连接，所述bog加热单元利用集水器收集的热水对bog加热，所述bog加热单元与燃气内燃发电机组连接，将加热后的bog作为燃气内燃发电机组的燃料，所述分水器与余热利用单元连接，分水器将bog加热单元加热bog后产生的冷水返送至余热利用单元形成水循环。

3、进一步的，本发明一种基于lng接收站的综合能源系统，其中所述余热利用单元包括烟气换热器、第一换热器和第二换热器，所述燃气内燃发电机组产生的高温烟气经所述烟气换热器的一次侧进入排空管，所述烟气换热器的二次侧与集水器、bog加热单元和分水器形成第一水循环回路；所述第一换热器的一次侧接入用于冷却燃气内燃发电机组中一级中冷器、润滑油和气缸套的第一股冷却水并返回燃气内燃发电机组形成第二水循环回路，第一换热器的二次侧与集水器、bog加热单元和分水器形成第三水循环回路，所述第二换热器一次侧接入用于冷却燃气内燃发电机中二级中冷器的第二股冷却水并返回燃气内燃发电机组形成第四水循环回路，第二换热器的二次侧与集水器、bog加热单元和分水器形成第五水循环回路。

4、进一步的，本发明一种基于lng接收站的综合能源系统，其中所述能源系统还包括第一电动三通阀，所述第一电动三通阀的第一接口通过第一管道与燃气内燃发电机组的烟气出口连通，第一电动三通阀的第二接口与排空管连通，第一电动三通阀的第三接口通过第二管道与烟气换热器一次侧的烟气进口连通，烟气换热器一次侧的烟气出口通过第三管道与排空管连通，通过控制第一电动三通阀的开度控制烟气换热器的余热利用量。

5、进一步的，本发明一种基于lng接收站的综合能源系统，其中所述能源系统还包括第二电动三通阀和第一冷却水箱，所述第二电动三通阀的第一接口通过第四管道与第一换热器一次侧的出水口连通，第二电动三通阀的第二接口通过第五管道与燃气内燃发电机组第一股冷却水的进水口连通，第二电动三通阀的第三接口通过第六管道与所述第一冷却水箱的进水口连通，所述第一冷却水箱的出水口通过第七管道与第五管道连通，第一换热器一次侧的进水口通过第八管道与燃气内燃发电机组第一股冷却水的出水口连通，根据燃气内燃发电机组第一股冷却水的进水口温度控制第二电动三通阀的第三接口的开度。

6、进一步的，本发明一种基于lng接收站的综合能源系统，其中所述能源系统还包括第三电动三通阀和第二冷却水箱，所述第三电动三通阀的第一接口通过第九管道与第二换热器一次侧的出水口连通，第三电动三通阀的第二接口通过第十管道与燃气内燃发电机组第二股冷却水的进水口连通，第二电动三通阀的第三接口通过第十一管道与所述第二冷却水箱的进水口连通，所述第二冷却水箱的出水口通过第十二管道与第十管道连通，第二换热器一次侧的进水口通过第十三管道与燃气内燃发电机组第二股冷却水的出水口连通，根据燃气内燃发电机组第二股冷却水的进水口温度控制第二电动三通阀的第三接口的开度。

7、进一步的，本发明一种基于lng接收站的综合能源系统，其中所述bog加热单元包括第三换热器，所述第三换热器一次侧的进水口通过第十四管道与集水器的出水口连通，第三换热器一次侧的出水口通过第十五管道与分水器的进水口连通，第三换热器二次侧的进气口连接有第十六管道，所述第十六管道内供入bog，第三换热器二次侧的出气口通过第十七管道将加热后的bog供入燃气内燃发电机组的燃料口。

8、进一步的，本发明一种基于lng接收站的综合能源系统，其中所述集水器具有三个进水口，集水器的第一个进水口通过第十八管道与烟气换热器二次侧的出水口连通，集水器的第二个进水口通过第十九管道与第一换热器二次侧的出水口连通，集水器的第三个进水口通过第二十管道与第二换热器二次侧的出水口连通。

9、进一步的，本发明一种基于lng接收站的综合能源系统，其中所述分水器具有三个出水口，集水器的第一个出水口通过第二十一管道与烟气换热器二次侧的进水口连通，集水器的第二个出水口通过第二十二管道与第一换热器二次侧的进水口连通，集水器的第三个出水口通过第二十三管道与第二换热器二次侧的进水口连通。

10、进一步的，本发明一种基于lng接收站的综合能源系统，其中所述能源系统还包括水浴式气化器，所述水浴式气化器的热水进口通过第二十四管道与第十四管道连通，水浴式气化器的热水出口通过第二十五管道与第十五管道连通，水浴式气化器的二次侧进口连接有第二十六管道，所述第二十六管道内供入lng，水浴式气化器的二次侧出口连接有第二十七管道，lng经第二十六管道供入水浴式气化器内加热后转化为ng由第二十七管道排出。

11、进一步的，本发明一种基于lng接收站的综合能源系统，其中所述能源系统还包括第四电动三通阀，所述第四电动三通阀的第一接口和第三接口串联于第十四管道，第四电动三通阀的第二接口与第二十四管道连通，通过控制第四电动三通阀的开度分配第三换热器和水浴式气化器的余热利用量。

12、本发明与现有技术的区别在于：本发明的能源系统包括燃气内燃发电机组、余热利用单元、集水器、分水器和bog加热单元。将燃气内燃发电机组与余热利用单元连接，让余热利用单元利用水热交换的方式回收燃气内燃发电机组产生的热量；将余热利用单元与集水器连接，让集水器收集余热利用单元水热交换后产生的热水；将集水器与bog加热单元连接，让bog加热单元利用集水器收集的热水对bog加热；让bog加热单元与燃气内燃发电机组连接，将加热后的bog作为燃气内燃发电机组的燃料；并让分水器与余热利用单元连接，分水器将bog加热单元加热bog后产生的冷水返送至余热利用单元形成水循环。通过以上设置就构成了一种基于lng接收站的综合能源系统，可以利用bog进行发电，根据不同的负荷需求，调整发电设备的运行状态，使其能够充分利用bog的能源价值。发电过程中产生的余热，则可以用于气化lng。这样不仅可以减少bog处理过程中的能量消耗，还可以提高ln g的气化效率，实现lng接收站资源的高效循环利用，实现能源的梯级利用。通过构建综合能源系统回收利用lng接收站的bog，不仅可以减少能源消耗和运营成本，还可以提高能源利用效率和综合利用率。同时，这种回收利用方式也具有较高的节能效益和经济性，有助于推动lng接收站的可持续发展。