[实用新型]一种过冷液化天然气流量的控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种过冷液化天然气流量的控制系统。

背景技术

LNG接收站中的蒸发气是可燃气体，具有较高的经济价值，直接排放不仅会污染空气，还可能造成爆炸、火灾等事故。目前，大部分LNG接收站对BOG气体都采用了再冷凝的方式进行回收。将BOG通过BOG压缩机升压到较低的压力后，将其与LNG低压输送泵送出的LNG在再冷凝器中混合，利用LNG的冷量将BOG冷凝为液态，从而形成混合液输出。再冷凝法能够充分利用过冷LNG的冷量，与直接将BOG压缩到外输压力的方法相比功耗较低。

再冷凝器在LNG接收站中还承担着LNG输送总管缓冲器的作用，因此对其冷凝过程的稳定性有较高的要求。简单而言，再冷凝器有压缩BOG，过冷LNG的两个进料口，两者混合液相的一个出料口。压缩BOG的流量变动是对再冷凝器稳定的一个重要影响因素，需要通过控制过冷LNG的流量来平衡压缩BOG的流量变动的影响。

现有技术（例如：CN 202082623U）对压缩BOG与过冷LNG流量的比例控制已有详细的研究。通过压缩BOG的流量与两者的比例关系对过冷LNG流量进行控制。但这种单一的比例控制方式，只能满足压缩BOG流量在小范围内波动（即，不改变BOG压缩机功率）时对其影响的消除。在实际的LNG接收站生产过程中，会出现需要增大（或减小）BOG冷凝量的情况，即将BOG压缩机的功率提高（降低）到新的功率档位。在这种压缩BOG流量大幅度变化的过程中，由于再冷凝器内填料需要建立新的平衡温度，该过程需要持续一定时间，单一的比例控制，不能消除再冷凝器在该平衡建立时间内的液位波动。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种过冷液化天然气流量的控制系统，从引起压缩BOG流量变化的源头出发，有效保证再冷凝器内平衡建立过程中的液位稳定。

本实用新型所述的过冷液化天然气流量的控制系统，包括：第一流量计、第一运算器、第二运算器、过冷LNG流量调节阀、第二流量计、第一压力传感器；第一流量计设置在BOG压缩机与再冷凝器顶部BOG入口相连的输入管道上，第二流量计设置在LNG低压输送泵与过冷LNG流量调节阀的连接管线上，过冷LNG流量调节阀与再冷凝器上部LNG入口相连；第一压力传感器设置在LNG低压输送泵和LNG外输泵连接的LNG输送总管上，再冷凝器的底部与LNG外输泵的连接管线之间；第一运算器分别与第一流量计的信号输出端、第一压力传感器信号输出端、BOG压缩机信号输出端连接；第二运算器与第一运算器信号输出端、第二流量计信号输出端连接；第二运算器信号输出端与过冷LNG流量调节阀开关连接。

BOG通过BOG压缩机压缩后，从与再冷凝器顶部相连的BOG输入管道进入再冷凝器。LNG低压输送泵将过冷LNG流股通过过冷LNG流量调节阀从再冷凝器上部进入再冷凝器。压缩BOG和过冷LNG在再冷凝器内混合后，从再冷凝器的底部进入LNG输送总管与LNG低压输送泵送来的过冷LNG流股混合后进入LNG外输泵。

本发明提供的一种过冷液化天然气流量的控制系统，控制原理如下：在压缩BOG的流量相对稳定（不改变BOG压缩机功率）的情况下，第一运算器根据第一压力传感器的压力信号，计算出压缩BOG与过冷LNG的流量比例关系，然后根据第一流量计的压缩BOG流量和比例关系，计算出过冷LNG流量的目标值。第二运算器根据该目标值对过冷LNG流量调节阀进行控制，来调节过冷LNG的流量。在BOG压缩机切换功率的时候，第一运算器接收来自BOG压缩机的功率档位信号，以档位切换开始进行计时，在前述的过冷LNG目标值基础上叠加一定的偏差校正值（功率提高的情况下为正偏差，反之为负偏差），持续一定时间，用以消除再冷凝器在平衡建立时间内的液位波动。

所述第一流量计是质量流量计或带有温压补偿的体积流量计。

所述第二流量计是质量流量计或体积流量计。

所述流量调节阀为等百分比流量调节阀。

当采用本发明的过冷液化天然气流量的控制系统，当压缩BOG流量发生较大波动时，控制系统能够根据BOG压缩机功率的变化，在比例控制的基础上改变过冷LNG的流量，有效的与再冷凝器内温度平衡建立过程中的液位波动形成对冲，达到了消除再冷凝器内新的温度平衡建立初期的液位波动的目的。

附图说明

图1为过冷液化天然气控制系统示意图。

其中：1-第一流量计；2-第一运算器；3-第二运算器；4-过冷LNG流量调节阀；5-第二流量计；6-第一压力传感器。

具体实施方式

本实用新型所述的过冷液化天然气流量的控制系统，包括：第一流量计1、第一运算器2、第二运算器3、过冷LNG流量调节阀4、第二流量计5、第一压力传感器；第一流量计1设置在BOG压缩机与再冷凝器顶部BOG入口相连的输入管道上，第二流量计5设置在LNG低压输送泵与过冷LNG流量调节阀4的连接管线上，过冷LNG流量调节阀4与再冷凝器上部LNG入口相连；第一压力传感器设置在LNG低压输送泵和LNG外输泵连接的LNG输送总管上，再冷凝器的底部与LNG外输泵的连接管线之间；第一运算器2分别与第一流量计1的信号输出端、第一压力传感器信号输出端、BOG压缩机信号输出端连接；第二运算器3与第一运算器2信号输出端、第二流量计5信号输出端连接；第二运算器3信号输出端与过冷LNG流量调节阀4开关连接。