供气装置及供气方法与流程

本发明涉及天然气，特别涉及一种供气装置及供气方法。

背景技术：

1、在当今降耗减排目标要求下，生活和工业上对清洁能源的需求日益增加，液化天然气(liquefied natural gas，简称lng)的使用，特别是在船舶上的使用越来越广泛。相对于传统lng陆基接收站，浮式储存再气化船舶(floating storage regasification unit，简称fsru)等海上装置具有成本低、工期短、灵活性高、安全性高和审批方便等优势，其需求也与日俱增。

2、由于天然气终端用户的用气耗量存在波动性，有高峰也有波谷，但是不论高峰还是波谷时，再气化系统始终保持工作，并消耗大量电能，能耗较高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种阶梯式供气的供气装置及供气方法，以解决现有技术中能耗较高的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种供气装置，包括用于储存液化天然气的储存系统以及用于加热再气化的再气化系统；所述再气化系统包括：

3、再气化组件，其包括与所述储存系统的液相空间连通的主泵以及设置于所述主泵下游的气化器，所述再气化组件用于向外输送常温天然气；

4、调节组件，其设置于所述储存系统与所述气化器之间，并与所述主泵并联设置；所述调节组件包括并联设置的多个辅助泵，多个所述辅助泵的排量逐渐增加，且各所述辅助泵的排量均小于所述主泵的排量；

5、计量件，设置于所述再气化组件的下游，用于计量向外输出的常温天然气的实时流量；

6、控制件，其与所述计量件电性连接并接收所述实时流量，所述控制件与所述主泵以及多个所述辅助泵电性连接，并依据所述实时流量控制当前工作泵关闭而启动下一工作泵，所述当前工作泵以及所述下一工作泵均为所述主泵以及多个所述辅助泵中的其中一个，所述实时流量小于所述当前工作泵的最小流量，所述下一工作泵的最小流量大于所述实时流量并最接近所述实时流量。

7、在其中一实施方式中，多个所述辅助泵的排量呈阶梯式增长。

8、在其中一实施方式中，各所述辅助泵的出口均设有流量调节阀，所述流量调节阀与所述控制件电性连接，以接收所述控制件的控制而调节流量。

9、在其中一实施方式中，所述再气化系统包括一设置于所述主泵上游的冷凝器，各所述辅助泵的出口设置有一循环管线，所述循环管线的另一端与所述冷凝器的下部连通，所述循环管线上设有循环调节阀，所述循环调节阀设置于所述流量调节阀的上游，且所述循环调节阀与所述辅助泵电性连接，并依据所述辅助泵的流量来调节开度。

10、在其中一实施方式中，所述主泵与所述气化器之间设有开度能够调节的第一遥控阀，所述第一遥控阀与所述控制件电性连接，以接收所述控制件的控制而调节流量。

11、在其中一实施方式中，所述再气化系统包括一设置于所述主泵上游的冷凝器，所述主泵的出口与所述冷凝器之间设有最小流量管线以及设置于所述最小流量管线上的第一调节阀，所述最小流量管线位于所述第一遥控阀的上游，所述最小流量管线的另一端连接至所述冷凝器的下部，所述第一调节阀与所述主泵电性连接，并依据所述主泵的流量来调节开度。

12、在其中一实施方式中，所述再气化系统包括一设置于所述再气化组件上游的冷凝器，所述冷凝器的入口与所述储存系统之间通过一输入总管连接，所述输入总管上设有控制所述冷凝器与所述储存系统之间通断的通断控制阀，所述输入总管上设有一压力控制阀，所述压力控制阀位于所述通断控制阀的下游并与所述通断控制阀电性连接，所述冷凝器顶部设有排气管，所述排气管上设有开关阀，所述开关阀与所述压力控制阀电性连接；

13、所述输入总管上连接有一输入分管，所述输入分管设置于所述通断控制阀的下游，所述输入分管同时与所述主泵以及多个所述辅助泵的入口连通。

14、在其中一实施方式中，所述主泵与所述气化器之间设置有高完整性压力保护设备；和/或，

15、所述气化器与所述计量件之间还设有一加热器，以用于加热气化后的天然气，所述加热器为印刷式或者管壳式。

16、在其中一实施方式中，所述再气化组件的数量为多个，多个所述再气化组件并联设置，多个所述再气化组件的主泵均与所述调节组件并联设置。

17、在其中一实施方式中，所述再气化组件还包括供热件，所述供热件包括加热设备、膨胀水箱和循环水泵，所述加热设备包括能够相互进行热量交换的介质通道和热源通道，所述热源通道内用于流通海水，所述介质通道内用于流通介质，所述介质吸收热量后经所述循环水泵的作用经过所述气化器并提供热量，再回至所述介质通道的入口。

18、在其中一实施方式中，所述再气化系统包括一第一撬体，所述再气化组件以及所述调节组件设置于所述第一撬体上。

19、在其中一实施方式中，所述供气装置包括bog处理系统，所述bog处理系统包括与所述储存系统的气相空间连通的气液分离器以及设置于所述气液分离器下游的空压机组件，所述空压机组件包括串联设置的两空压机以及设置于两所述空压机之间的换热器，所述空压机组件的出口与所述计量件连接，所述空压机组件的出口还与双燃料主机连接。

20、在其中一实施方式中，所述再气化组件还包括设置于所述主泵与所述气化器之间的冷却器，所述冷却器包括能够进行热交换的第一通道和第二通道，所述第一通道设置于所述主泵和所述气化器之间，所述第二通道的入口与所述空压机组件的出口相连通，出口连接至一冷凝器，所述冷凝器的出口与所述主泵以及所述辅助泵的入口连通。

21、在其中一实施方式中，所述bog处理系统包括加热组件，所述加热组件包括加热件、膨胀箱和循环泵，所述加热件包括能够相互进行热量交换的介质通道和热量通道，所述热量通道内用于流通海水，所述介质通道内用于流通介质，所述介质吸收热量后经所述循环泵的作用经过所述换热器并提供热量，再回至所述介质通道的入口。

22、在其中一实施方式中，所述空压机组件的数量为多个，多个所述空压机组件并联设置；

23、所述气液分离器的液态出口与所述储存系统的液相空间相连通；

24、所述bog处理系统包括一第二撬体，所述气液分离器以及所述空压机组件均设置于所述第二撬体上。

25、在其中一实施方式中，所述供气装置包括供气系统，所述供气系统包括依次设置的气化设备、换热设备以及缓冲罐，所述气化设备与所述储存系统的液相空间连接；

26、所述供气装置包括bog处理系统，所述bog处理系统与所述储存系统的气相空间连通，用于接收bog并对所述bog进行加压加热，所述气化设备与所述bog处理系统的出口连接。

27、在其中一实施方式中，所述bog处理系统包括加热组件，所述加热组件包括加热件、膨胀箱和循环泵，所述加热件包括能够相互进行热量交换的介质通道和热量通道，所述热量通道内用于流通海水，所述介质通道内用于流通介质，所述介质吸收热量后经所述循环泵的作用经过所述换热设备并提供热量，再回至所述介质通道的入口。

28、本发明还提供一种供气方法，所述供气方法采用如上所述的供气装置，所述供气方法包括以下步骤：

29、将所述储存系统内的液化天然气输送至所述再气化系统内进行再气化；

30、通过所述计量件计量所述再气化系统向外输出的常温天然气；

31、在所述计量件检测到所输出的常温天然气的实时流量小于当前工作泵的最小流量时，所述控制件控制所述当前工作泵关闭而启动下一工作泵，所述当前工作泵以及所述下一工作泵均为所述主泵以及多个所述辅助泵中的其中一个，所述下一工作泵的最小流量大于所述实时流量并最接近所述实时流量。

32、由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：

33、本发明中的供气装置通过调节组件的多个不同排量的辅助泵，实现终端用户在天然气的高峰低谷区间内用气范围广的阶梯度供给，通过小排量泵的使用，不仅降低了耗电量，节约了能源，还提高了气化效率。

34、进一步地，通过主泵出口设置的第一遥控阀，能够根据终端用户的耗量实时控制开度进而调节流量。通过辅助泵出口设置的流量调节阀，能够根据终端用户的耗量实时控制开度进而调节流量。因此，提高了系统适应波动耗量的性能，实现了系统的实时性和高效性。

35、再气化系统中的lng与bog处理系统中bog进行热量交换，提高lng的气化率，回收利用bog，节约能源，提高了整个供气装置的lng利用率。

36、通过将再气化系统、bog处理系统以及供气系统分别模块化，实现模块与模块之间的组合和融合设计，实现上述系统在主甲板上的组合，实现了紧凑高效模块化布置。