[发明专利]用于产生液化烃流的系统和方法以及操作压缩机的方法

说明书

技术领域

在第一方面，本发明涉及一种用于生产液化烃流的方法。在第二方面，本发明涉及一种用于生产液化烃流的系统。在另一方面，本发明涉及一种操作压缩机的方法。

背景技术

工业上的常用液化烃流是液化天然气(LNG)，其可通过液化天然气流获得。由于一些原因需要液化天然气。例如，由于液化天然气占据较小空间，不需要在高压下储存，因此，天然气在液化天然气形态下比在气态下更容易储存、更易长距离运输。

处于授权前的美国专利申请公开No.2010/0257895号中描述了一种生产液化天然气的全电气化液化天然气设备，其中，为制冷压缩机形式的压缩机用来冷却天然气。制冷压缩机由电机驱动。发电设备提供电能给这些电机。发电设备包含多个发电机单元，每个发电机单元基于由气体或蒸汽涡轮机驱动的发电机工作。

如果可用电力由于一些原因突然下降或局部中断，那么液化天然气生产过程将停止，将至少花费若干小时之后，制冷压缩机才能再次启动，液化天然气生产过程才能再次稳定运行。

通过安装备用发电机单元形式的过容量发电设备(基于所谓的N+1原理)，或者通过在小于全容量的情况下运行多个发电机单元(有时称之为保持“热备用”)，可降低这种风险。这些解决方案的共同之处在于，有一个发电机单元停止工作不会带来不利影响，这是因为：与最低限度地被要求传输液化天然气发电设备的总电能要求的N个发电机单元相比，根据N+1原理配置有一个备用发电机单元。

美国文献US2010/0257895中还提出，在发电设备中的发电机单元停止工作的情况下，如果前面确定的总的正负荷备用小于发电机单元在停止工作之前正在提供的电能，那么，优选地，降低压缩机驱动装置的(旋转)速度。根据涡轮压缩机的二次加载特性曲线，从电机中获取的动力根据旋转速度的立方而降低。即使考虑到压缩机驱动速度下降，只要没有达到液化天然气设备的实际能量需要，关闭气体液化设备中的至少一个预定电消耗组件是适宜的。

美国文献US2010/0257895中提出的卸载解决方案的一个缺点是，进行卸载的响应时间受电机、压缩机以及驱动轴的旋转部件的总转动惯量限制。另一缺点是，US2010/0257895中的解决方案要求压缩机由可变速度的电机驱动。

发明内容

在第一方面，提供了一种生产液化烃流的方法，包括以下步骤：

-使制冷流体在制冷回路中循环，包括在由电机驱动的制冷压缩机中压缩至少一部分制冷流体，其中，制冷压缩机包括可变的进口导流叶片，可相对于参考位置调节可变的进口导流叶片的角度；

-从最初为气态的烃流中去除掉热量，从而冷凝至少一部分最初为气态的烃流以形成液化烃流；所述去除掉热量的步骤包括：使所述至少一部分最初为气态的烃流与在制冷回路中循环的至少一部分制冷流体发生热交换；

-使用供电网提供动力给电机；

-监测表明供电网状况的信号；

-通过将该信号与预定标准比较，从所述信号自动判断是否需要另外执行卸载；

-自动调节可变的进口导流叶片的角度，从而，在满足所述标准且需要另外进行卸载时，降低制冷压缩机的负荷。

在另一方面，本发明提供了一种用于生产液化烃流的系统，该系统包括：

-制冷回路，其被设置成使制冷流体循环，该制冷回路包括制冷压缩机和电机，制冷压缩机用于压缩至少一部分制冷流体，电机接合到制冷压缩机上以驱动制冷压缩机，其中，制冷压缩机包括可变的进口导流叶片，该进口导流叶片的角度可相对于参考位置进行调节；

-换热器组，其包括至少一个换热器，所述换热器组被设置成去除掉最初为气态的烃流的热量，从而冷凝至少一部分最初为气态的烃流以形成液化烃流，所述至少一个换热器被设置成使所述至少一部分最初为气态的烃流和在制冷回路中循环的至少一部分制冷流体相互之间进行热交换；

-供电网，其连接到电机上以提供电能给电机；

-卸载控制器，其被设置成监测表示供电网状况的信号，通过将该信号与预定标准比较而从所述信号自动判断是否需要另外进行卸载；当满足所述标准且需要另外进行卸载时，将可变的进口导流叶片角度调节至一位置上，在该位置中，使制冷压缩机相对于前一状况的载荷而被卸载，从而当不满足所述标准时使可变的进口导流叶片的角度处于前一角度位置上。

在另一方面，本发明提供了一种操作压缩机的方法，包括以下步骤：

-在由电机驱动的压缩机中压缩至少一部分流体，其中，该压缩机包括可变的进口导流叶片，该进口导流叶片的角度可被调节；