耦合型浸没燃烧式气化装置及其控制方法

本发明属于液化天然气气化的，尤其涉及一种耦合型浸没燃烧式气化装置及其控制方法。

背景技术：

1、lng接收站的气化器主要有中间介质型气化器(ifv)、开架式海水气化器(orv)和浸没燃烧式气化器(scv)。浸没燃烧式气化器属于燃料加热型气化器，以燃料燃烧产生的烟气为热源，烟气与水直接接触，加热水浴液，热水与换热管内的lng进行热交换，提高了传热效率。

2、目前，浸没燃烧式气化器燃烧燃料产生烟气加热水的过程中，需要消耗大量的燃料，导致浸没燃烧式气化器的能耗比其他类型的气化器的能耗要高。所以，在不影响原本lng接收站设备配置的情况下，需要开发一种外部热源耦合型的浸没燃烧式气化器来减少燃料气的消耗，从而实现能源的综合利用，并达到减碳减排的目的，进而提高经济和社会效益。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种耦合型浸没燃烧式气化装置及其使用方法，旨在解决现有技术中气化器的耗能过高的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供一种耦合型浸没燃烧式气化装置，包括：

3、气化器本体，开设有换热室，所述换热室装填有换热液体，所述换热室内设有浸没于所述换热液体中的气化管路，所述气化管路包括液化天然气进口和天然气出口；

4、循环加热管路，所述循环加热管路的进液口和出液口均与所述换热室连通；

5、烟气加热管路，所述烟气加热管路的出气口设于所述换热室中并用于喷出烟气；和

6、外部供热模块，设于所述气化器本体的外部并用于加热进入所述循环加热管路中的所述换热液体。

7、在本发明的实施例中，所述出液口连通有多个位于所述换热室的底部的循环热水分布器，所述出气口连通有多个位于所述换热室的底部的烟气分布器，多个所述烟气分布器和多个所述循环热水分布器交替平行间隔布置，所述烟气分布器用于喷出所述烟气，所述循环热水分布器用于喷出所述换热液体。

8、在本发明的实施例中，所述烟气分布器和所述循环热水分布器均沿各自长度方向间隔开设多个喷射孔，所述循环热水分布器的所述喷射孔处设有涡流元件，所述涡流元件用于将所述换热液体以涡流形式喷出。

9、在本发明的实施例中，所述气化管路包括蛇形换热管束带。

10、在本发明的实施例中，所述耦合型浸没燃烧式气化装置还包括液化天然气管路，所述液化天然气管路与所述液化天然气进口连通，所述循环加热管路上设有第一换热器，以对所述液化天然气管路预热。

11、在本发明的实施例中，所述耦合型浸没燃烧式气化装置还包括温度传感器和第一控制阀，所述温度传感器用于检测所述天然气出口处的当前温度，所述外部供热模块包括外部热源管路和流动于所述外部热源管路内的供热介质，所述第一控制阀设置在所述外部热源管路上并与所述温度传感器电连接，所述第一控制阀被配置为：

12、根据所述当前温度调节所述供热介质的流量。

13、在本发明的实施例中，所述气化器本体的顶部设有烟囱，所述烟囱内设有除沫器，所述除沫器用于分离和排出未溶解于所述换热液体中的烟气。

14、在本发明的实施例中，所述耦合型浸没燃烧式气化装置还包括ph调节组件，所述ph调节组件用于调节所述换热液体的ph值。

15、在本发明的实施例中，所述外部供热模块还包括第二换热器，所述第二换热器连接所述循环加热管路和所述外部热源管路。

16、本发明另一方面提供一种耦合型浸没燃烧式气化装置的控制方法，应用于如上所述的耦合型浸没燃烧式气化装置中，控制方法包括：

17、检测天然气出口处的当前温度；

18、确定当前温度大于或等于所述预设温度，打开液化天然气管路向气化管路输送液化天然气。

19、在本发明的实施例中，耦合型浸没燃烧式气化装置的控制方法还包括：

20、确定所述当前温度小于所述第一预设温度，增大供热介质的流量并减小换热液体的流量；和/或

21、确定所述当前温度大于第二预设温度，减小所述供热介质的流量并增大所述换热液体的流量。

22、通过上述技术方案，本发明实施例所提供的耦合型浸没燃烧式气化装置及其控制方法具有如下的有益效果：

23、在进行气化之前，采用烟气加热管路向换热室中的换热液体通入烟气以加热换热液体，同时采用循环加热管路将换热液体吸出并通过外部供热模块来加热吸入的换热液体，再将加热后的换热液体排入换热室内，从而实现换热液体的循环加热，在换热液体的当前温度达到预设温度后将液化天然气通入气化管路进行气化。在本申请中，通过设置外部供热模块来加热换热液体，从而降低烟气的消耗，进而降低产生烟气所需的能源。

24、本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种耦合型浸没燃烧式气化装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的耦合型浸没燃烧式气化装置，其特征在于，所述出液口连通有多个位于所述换热室(2)的底部的循环热水分布器(7)，所述出气口连通有多个位于所述换热室(2)的底部的烟气分布器(8)，多个所述烟气分布器(8)和多个所述循环热水分布器(7)交替平行间隔布置，所述烟气分布器(8)用于喷出所述烟气，所述循环热水分布器(7)用于喷出所述换热液体(3)。

3.根据权利要求2所述的耦合型浸没燃烧式气化装置，其特征在于，所述烟气分布器(8)和所述循环热水分布器(7)均沿各自长度方向间隔开设多个喷射孔，所述循环热水分布器(7)的所述喷射孔处设有涡流元件(21)，所述涡流元件(21)用于将所述换热液体(3)以涡流形式喷出。

4.根据权利要求1所述的耦合型浸没燃烧式气化装置，其特征在于，所述气化管路(4)包括蛇形换热管束带。

5.根据权利要求1所述的耦合型浸没燃烧式气化装置，其特征在于，所述耦合型浸没燃烧式气化装置(100)还包括液化天然气管路(9)，所述液化天然气管路(9)与所述液化天然气进口连通，所述循环加热管路(5)上设有第一换热器(11)，以对所述液化天然气管路(9)预热。

6.根据权利要求1所述的耦合型浸没燃烧式气化装置，其特征在于，所述耦合型浸没燃烧式气化装置(100)还包括温度传感器和第一控制阀(13)，所述温度传感器用于检测所述天然气出口处的当前温度，所述外部供热模块包括外部热源管路(15)和流动于所述外部热源管路(15)内的供热介质，所述第一控制阀(13)设置在所述外部热源管路(15)上并与所述温度传感器电连接，所述第一控制阀(13)被配置为：

7.根据权利要求6所述的耦合型浸没燃烧式气化装置，其特征在于，所述外部供热模块还包括第二换热器(12)，所述第二换热器(12)连接所述循环加热管路(5)和所述外部热源管路(15)。

8.根据权利要求1所述的耦合型浸没燃烧式气化装置，其特征在于，所述气化器本体(1)的顶部设有烟囱(16)，所述烟囱(16)内设有除沫器(17)，所述除沫器(17)用于分离和排出未溶解于所述换热液体(3)中的烟气；

9.一种耦合型浸没燃烧式气化装置的控制方法，其特征在于，应用于根据权利要求1至8中任意一项所述的耦合型浸没燃烧式气化装置(100)中，控制方法包括：

10.根据权利要求9所述的耦合型浸没燃烧式气化装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

技术总结本发明属于液化天然气气化的技术领域，尤其涉及一种耦合型浸没燃烧式气化装置及其控制方法，耦合型浸没燃烧式气化装置包括气化器本体、循环加热管路、烟气加热管路和外部供热模块，其中，气化器本体开设有换热室，换热室装填有换热液体，换热室内设有浸没于换热液体中的气化管路，循环加热管路和烟气加热管路均与换热室连通；外部供热模块设于气化器本体的外部并用于加热进入循环加热管路的换热液体。一般利用烟气加热管路向换热液体通入烟气进行加热，但烟气的产生需要消耗大量的燃料。在本申请中，通过循环加热管路来循环流动换热液体并通过外部供热模块来加热进入循环加热管路的换热液体，从而辅助加热换热液体，进而减少燃料的消耗。技术研发人员：王科,王芮受保护的技术使用者：中国石油大学（北京）技术研发日：技术公布日：2024/11/4