CN109723966A - 一种用于fsru的液态天然气再气化*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于FSRU的液态天然气再气化***，旨在解决液态天然气的气化速度慢，气化后的天然气温度不稳定，影响使用效果的不足。该发明包括锅炉、一级气化装置、二级加热装置、冷凝器，一级气化装置内设有气化腔、加热腔，一级气化装置上设有和气化腔连通的液态天然气进口、气态天然气出口，一级气化装置上设有和加热腔连通的一级蒸汽进口、一级蒸汽出口；二级加热装置内安装换热管，二级加热装置上设有二级蒸汽进口和二级蒸汽出口，锅炉上设有蒸汽供应口，一级蒸汽进口和二级蒸汽进口均与蒸汽供应口管道连通，一级蒸汽出口和二级蒸汽出口均管道连接到冷凝器；气态天然气出口与二级加热装置内的换热管一端连通。

Description

一种用于FSRU的液态天然气再气化***

技术领域

本发明涉及FSRU技术，更具体地说，它涉及一种用于FSRU的液态天然气再气化***。

背景技术

FSRU是浮式储存及再气化装置（英文Floating Storage and RegasificationUnit）的简称，也称浮式再气化装置、浮式LNG再气化装置，通常也称LNG-FSRU。FSRU是集LNG（液化天然气）接收、存储、转运、再气化外输等多种功能于一体的特种装备。液态天然气使用之前需要先还原成气态，传统的处理***采用海水直接作为热源使天然气还原成气态，但这个过程极易使海水冷却结冰，使海洋生物凝结，形成小范围内较严重的生态破坏。而且天然气的气化速度慢，气化后的天然气温度不稳定，影响使用效果。

发明内容

本发明克服了液态天然气的气化速度慢，气化后的天然气温度不稳定，影响使用效果的不足，提供了一种用于FSRU的液态天然气再气化***，液态天然气的气化速度快，气化后的天然气温度稳定。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种用于FSRU的液态天然气再气化***，包括锅炉、一级气化装置、二级加热装置、冷凝器，一级气化装置内设有气化腔、加热腔，加热腔对气化腔进行加热，一级气化装置上设有和气化腔连通的液态天然气进口、气态天然气出口，一级气化装置上设有和加热腔连通的一级蒸汽进口、一级蒸汽出口；二级加热装置内安装换热管，二级加热装置上设有二级蒸汽进口和二级蒸汽出口，锅炉上设有蒸汽供应口，一级蒸汽进口和二级蒸汽进口均与蒸汽供应口管道连通，一级蒸汽出口和二级蒸汽出口均管道连接到冷凝器；气态天然气出口与二级加热装置内的换热管一端连通，换热管另一端伸出二级加热装置。

整个***工作时，锅炉产生蒸汽，蒸汽通过管道输送到一级蒸汽进口进入一级气化装置内的加热腔内，同时蒸汽通过管道输送到二级蒸汽进口进入二级加热装置内。液态的天然气输送到液态天然气进口进入气化腔内，加热腔和的蒸汽对气化腔内的液态天然气进行加热，使液态天然气气化，形成气态的天然气，从气态天然气出口送出，此时的气态天然气温度高低不稳定。从气态天然气出口输出的气态天然气输送到二级加热装置内的换热管中，在换热管内，二级加热装置内的蒸汽对换热管内的气态天然气二次加热，从而得到温度稳定的天然气并从换热管输出供用户使用。一级蒸汽出口和二级蒸汽出口输出的蒸汽送入冷凝器，进一步冷却成淡水。蒸汽温度高，有利于加快液态天然气的气化速度，气态天然气进行二次加热，使输出供用户使用的天然气温度更加稳定。这种用于FSRU的液态天然气再气化***对液态天然气的气化速度快，气化后的天然气温度稳定。

作为优选，冷凝器内安装冷凝管，冷凝器上设有介质进口、介质出口、冷媒进口、冷媒出口，冷凝管两端分别与冷媒进口、冷媒出口连接，一级蒸汽出口和二级蒸汽出口均与介质进口连接。蒸汽从介质进口送入冷凝器腔体内，冷媒从冷媒进口送入冷凝管对蒸汽进行冷凝，使蒸汽冷凝成水后从介质出口排出。这种结构的冷凝器结构简答， 冷凝效果好。

作为优选，锅炉和冷凝器之间安装热井，锅炉上设有加水口，热井上设有补水接头、进水口、出水口，冷凝管上的介质出口与热井上的进水口连通，热井上的出水口与锅炉上的加水口连通。热井用于管路淡水的补给，保证锅炉有足够的水源。

作为优选，冷凝器上冷媒进口送入常温海水，热井上补水接头输送淡水补给。采用海水对作为冷凝器的冷媒，成本低。

作为优选，一级气化装置包括安装筒、气化筒、加热管，气化筒内腔构成气化腔，加热管内腔构成加热腔，安装筒内设有前固定套、后固定套，气化筒可转动安装在前固定套外壁和后固定套外壁之间，加热管可转动安装在前固定套内壁和后固定套内壁之间，安装筒内安装用于驱动气化筒转动的驱动电机以及用于驱动加热管转动的转动电机，气化筒外壁与安装筒内壁之间密封设置，安装筒内壁上设有和液态天然气进口连通的进液槽以及和气态天然气出口连通的出气槽，气化筒的筒壁上和进液槽对应位置沿筒壁圆周均布设置若干进液孔，气化筒的筒壁上和出气槽对应位置沿筒壁圆周均布设置若干出气孔，加热管上安装打散叶片，打散叶片设在气化筒内且可转动产生从进液孔侧向出气孔侧流动的气流。

一级气化装置工作时，液态天然气从液态天然气进口输送到进液槽内，并通过进液孔进入气化筒内，加热管内的蒸汽对气化筒内的液态天然气进行加热，使液态天然气气化，气态的天然气通过出气孔流向出气槽后通过气态天然气出口排出。驱动电机带动气化筒转动，从而使均布设置的一圈进液孔不断地经过进液槽，使进液槽内的液态天然气进入气化腔内。同时加热管在转动电机带动下进行转动，打散叶片随加热管一起转动打散液态天然气，使液态天然气成雾状，有利于加快气化速度，同时打散叶片转动产生的气流有助于气态的天然气向出气孔排出。气化筒转动的过程中出气孔不断地经过出气槽与出气槽连通，便于天然气排出。气化筒的转动以及打散叶片的转动使液态天然气不会出现向下沉积的现象，有利于加快液态天然气的气化。

作为优选，前固定套和安装筒内壁之间均布连接若干根前连接杆，后固定套和安装筒内壁之间均布连接若干根后连接杆。前固定套和后固定套与安装筒内壁连接可靠。

作为优选，加热管两端分别连接前固定管和后固定管，前固定管紧密连接在前固定套上，加热管和前固定套之间以及加热管和后固定套之间均安装轴承，后固定管端部设有连接盘，连接盘边缘设有定位环，后连接杆上靠近安装筒内壁位置设有定位槽，定位环插装在定位槽中。

作为优选，驱动电机安装在前连接杆上，驱动电机输出轴上连接驱动齿轮，气化筒外壁上设有从动齿轮，驱动齿轮和从动齿轮啮合传动；转动电机安装在后连接杆上，加热管外壁上设有从动齿圈，转动电机输出轴上连接主动齿轮，主动齿轮与从动齿圈啮合传动。驱动电机和气化筒之间齿轮啮合传动，转动电机和加热管之间齿轮啮合传动，传动可靠。

作为优选，气化筒前后两端均设有延伸环，两延伸环分别与前固定套和后固定套密封套装在一起。延伸环的设置便于气化筒和前固定套、后固定套的连接，同时有利于提高连接的密封性能。

作为优选，安装筒包括前段筒体和后段筒体，前固定套设置在前段筒体内，后段固定套设置在后段筒体内，前段筒体和后段筒体之间通过法兰连接。安装筒有前段筒体和后段筒体通过法兰连接构成，便于安装筒内零部件的安装布置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：液态天然气再气化***对液态天然气的气化速度快，气化后的天然气温度稳定。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明的一级气化装置的内部结构示意图；

图中：1、锅炉，2、一级气化装置，3、二级加热装置，4、冷凝器，5、气化腔，6、加热腔，7、液态天然气进口，8、气态天然气出口，9、一级蒸汽进口，10、一级蒸汽出口，11、换热管，12、二级蒸汽进口，13、二级蒸汽口，14、蒸汽供应口，15、冷凝管，16、介质进口，17、介质出口，18、冷媒进口，19、冷媒出口，20、热井，21、加水口，22、补水接头，23、进水口，24、出水口，25、安装筒，26、气化筒，27、加热管，28、前固定套，29、后固定套，30、密封圈，31、驱动电机，32、转动电机，33、进液槽，34、出气槽，35、进液孔，36、出气孔，37、打散叶片，38、前连接杆，39、后连接杆，40、前固定管，41、后固定管，42、连接盘，43、定位环，44、定位槽，45、延伸环，46、前段筒体，47、后段筒体。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例：一种用于FSRU的液态天然气再气化***（参见附图1、附图2），包括锅炉1、一级气化装置2、二级加热装置3、冷凝器4，一级气化装置内设有气化腔5、加热腔6，加热腔对气化腔进行加热，一级气化装置上设有和气化腔连通的液态天然气进口7、气态天然气出口8，一级气化装置上设有和加热腔连通的一级蒸汽进口9、一级蒸汽出口10；二级加热装置内安装换热管11，二级加热装置上设有二级蒸汽进口12和二级蒸汽出口13，锅炉上设有蒸汽供应口14，一级蒸汽进口和二级蒸汽进口均与蒸汽供应口管道连通，一级蒸汽出口和二级蒸汽出口均管道连接到冷凝器；气态天然气出口与二级加热装置内的换热管一端连通，换热管另一端伸出二级加热装置。冷凝器内安装冷凝管15，冷凝器上设有介质进口16、介质出口17、冷媒进口18、冷媒出口19，冷凝管两端分别与冷媒进口、冷媒出口连接，一级蒸汽出口和二级蒸汽出口均与介质进口连接。锅炉和冷凝器之间安装热井20，锅炉上设有加水口21，热井上设有补水接头22、进水口23、出水口24，冷凝管上的介质出口与热井上的进水口连通，热井上的出水口与锅炉上的加水口连通。冷凝器上冷媒进口送入常温海水，热井上补水接头输送淡水补给。

一级气化装置包括安装筒25、气化筒26、加热管27，气化筒内腔构成气化腔，加热管内腔构成加热腔，安装筒内设有前固定套28、后固定套29，气化筒可转动安装在前固定套外壁和后固定套外壁之间，加热管可转动安装在前固定套内壁和后固定套内壁之间，加热管外壁与前固定套内壁、后固定套内壁之间均安装两密封圈。安装筒内安装用于驱动气化筒转动的驱动电机31以及用于驱动加热管转动的转动电机32，气化筒外壁与安装筒内壁之间密封设置，安装筒内壁上设有和液态天然气进口连通的进液槽33以及和气态天然气出口连通的出气槽34，进液槽两侧的气化筒外壁与安装筒内壁之间均安装两密封圈30，出气槽两侧的气化筒外壁与安装筒内壁之间均安装两密封圈。气化筒的筒壁上和进液槽对应位置沿筒壁圆周均布设置若干进液孔35，气化筒的筒壁上和出气槽对应位置沿筒壁圆周均布设置若干出气孔36，加热管上安装打散叶片37，打散叶片设在气化筒内且可转动产生从进液孔侧向出气孔侧流动的气流。前固定套和安装筒内壁之间均布连接若干根前连接杆38，后固定套和安装筒内壁之间均布连接若干根后连接杆39。加热管两端分别连接前固定管40和后固定管41，加热管外壁与后固定管内壁之间安装密封圈。前固定管紧密连接在前固定套上，加热管和前固定套之间以及加热管和后固定套之间均安装轴承，后固定管端部设有连接盘42，连接盘边缘设有定位环43，后连接杆上靠近安装筒内壁位置设有定位槽44，定位环插装在定位槽中。驱动电机安装在前连接杆上，驱动电机输出轴上连接驱动齿轮，气化筒外壁上设有从动齿轮，驱动齿轮和从动齿轮啮合传动；转动电机安装在后连接杆上，加热管外壁上设有从动齿圈，转动电机输出轴上连接主动齿轮，主动齿轮与从动齿圈啮合传动。气化筒前后两端均设有延伸环45，两延伸环分别与前固定套和后固定套密封套装在一起。一延伸环内壁与前固定套外壁之间安装密封圈，另一延伸环内壁与后固定套外壁之间安装密封圈。安装筒包括前段筒体46和后段筒体47，前固定套设置在前段筒体内，后段固定套设置在后段筒体内，前段筒体和后段筒体之间通过法兰连接。

整个***工作时，锅炉产生蒸汽，蒸汽通过管道输送到一级蒸汽进口进入一级气化装置内的加热腔内，同时蒸汽通过管道输送到二级蒸汽进口进入二级加热装置内。液态的天然气输送到液态天然气进口进入气化腔内，加热腔和的蒸汽对气化腔内的液态天然气进行加热，使液态天然气气化，形成气态的天然气，从气态天然气出口送出，此时的气态天然气温度高低不稳定。从气态天然气出口输出的气态天然气输送到二级加热装置内的换热管中，在换热管内，二级加热装置内的蒸汽对换热管内的气态天然气二次加热，从而得到温度稳定的天然气并从换热管输出供用户使用。一级蒸汽出口和二级蒸汽出口输出的蒸汽送入冷凝器，进一步冷却成淡水。蒸汽温度高，有利于加快液态天然气的气化速度，气态天然气进行二次加热，使输出供用户使用的天然气温度更加稳定。这种用于FSRU的液态天然气再气化***对液态天然气的气化速度快，气化后的天然气温度稳定。液态天然气气化时，液态天然气从液态天然气进口输送到进液槽内，并通过进液孔进入气化筒内，加热管内的蒸汽对气化筒内的液态天然气进行加热，使液态天然气气化，气态的天然气通过出气孔流向出气槽后通过气态天然气出口排出。驱动电机带动气化筒转动，从而使均布设置的一圈进液孔不断地经过进液槽，使进液槽内的液态天然气进入气化腔内。同时加热管在转动电机带动下进行转动，打散叶片随加热管一起转动打散液态天然气，使液态天然气成雾状，有利于加快气化速度，同时打散叶片转动产生的气流有助于气态的天然气向出气孔排出。气化筒转动的过程中出气孔不断地经过出气槽与出气槽连通，便于天然气排出。气化筒的转动以及打散叶片的转动使液态天然气不会出现向下沉积的现象，有利于加快液态天然气的气化。

以上所述的实施例只是本发明较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种用于FSRU的液态天然气再气化***， 其特征是，包括锅炉、一级气化装置、二级加热装置、冷凝器，一级气化装置内设有气化腔、加热腔，加热腔对气化腔进行加热，一级气化装置上设有和气化腔连通的液态天然气进口、气态天然气出口，一级气化装置上设有和加热腔连通的一级蒸汽进口、一级蒸汽出口；二级加热装置内安装换热管，二级加热装置上设有二级蒸汽进口和二级蒸汽出口，锅炉上设有蒸汽供应口，一级蒸汽进口和二级蒸汽进口均与蒸汽供应口管道连通，一级蒸汽出口和二级蒸汽出口均管道连接到冷凝器；气态天然气出口与二级加热装置内的换热管一端连通，换热管另一端伸出二级加热装置。

2.根据权利要求1所述的一种用于FSRU的液态天然气再气化***，其特征是，冷凝器内安装冷凝管，冷凝器上设有介质进口、介质出口、冷媒进口、冷媒出口，冷凝管两端分别与冷媒进口、冷媒出口连接，一级蒸汽出口和二级蒸汽出口均与介质进口连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于FSRU的液态天然气再气化***，其特征是，锅炉和冷凝器之间安装热井，锅炉上设有加水口，热井上设有补水接头、进水口、出水口，冷凝管上的介质出口与热井上的进水口连通，热井上的出水口与锅炉上的加水口连通。

4.根据权利要求3所述的一种用于FSRU的液态天然气再气化***，其特征是，冷凝器上冷媒进口送入常温海水，热井上补水接头输送淡水补给。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种用于FSRU的液态天然气再气化***，其特征是，一级气化装置包括安装筒、气化筒、加热管，气化筒内腔构成气化腔，加热管内腔构成加热腔，安装筒内设有前固定套、后固定套，气化筒可转动安装在前固定套外壁和后固定套外壁之间，加热管可转动安装在前固定套内壁和后固定套内壁之间，安装筒内安装用于驱动气化筒转动的驱动电机以及用于驱动加热管转动的转动电机，气化筒外壁与安装筒内壁之间密封设置，安装筒内壁上设有和液态天然气进口连通的进液槽以及和气态天然气出口连通的出气槽，气化筒的筒壁上和进液槽对应位置沿筒壁圆周均布设置若干进液孔，气化筒的筒壁上和出气槽对应位置沿筒壁圆周均布设置若干出气孔，加热管上安装打散叶片，打散叶片设在气化筒内且可转动产生从进液孔侧向出气孔侧流动的气流。

6.根据权利要求5所述的一种用于FSRU的液态天然气再气化***，其特征是，前固定套和安装筒内壁之间均布连接若干根前连接杆，后固定套和安装筒内壁之间均布连接若干根后连接杆。

7.根据权利要求6所述的一种用于FSRU的液态天然气再气化***，其特征是，加热管两端分别连接前固定管和后固定管，前固定管紧密连接在前固定套上，加热管和前固定套之间以及加热管和后固定套之间均安装轴承，后固定管端部设有连接盘，连接盘边缘设有定位环，后连接杆上靠近安装筒内壁位置设有定位槽，定位环插装在定位槽中。

8.根据权利要求6所述的一种用于FSRU的液态天然气再气化***，其特征是，驱动电机安装在前连接杆上，驱动电机输出轴上连接驱动齿轮，气化筒外壁上设有从动齿轮，驱动齿轮和从动齿轮啮合传动；转动电机安装在后连接杆上，加热管外壁上设有从动齿圈，转动电机输出轴上连接主动齿轮，主动齿轮与从动齿圈啮合传动。

9.根据权利要求5所述的一种用于FSRU的液态天然气再气化***，其特征是，气化筒前后两端均设有延伸环，两延伸环分别与前固定套和后固定套密封套装在一起。

10.根据权利要求5所述的一种用于FSRU的液态天然气再气化***，其特征是，安装筒包括前段筒体和后段筒体，前固定套设置在前段筒体内，后段固定套设置在后段筒体内，前段筒体和后段筒体之间通过法兰连接。