船舶液化气再气化方法及系统与流程

1.本发明涉及一种船舶液化气再气化方法及系统，为了使液化气再气化，在和液化气进行热交换的传热介质进行循环的循环的主要点上，维持一定的运转条件，从而能够使循环稳定地运转。


背景技术：

2.通常，天然气在产地制成液化为超低温的液化天然气(lng)的状态，然后由lng载运船长途运输到目的地。lng是通过将天然气在常压下冷却至约-163℃的超低温而获得的，与气态天然气相比，lng的体积减少至约1/600，因此非常适合海上长途运输。
3.诸如lng rv(lng再气化船)或lng fsru(浮式储存再气化装置)之类的lng再气化船或海上浮式构筑物(以下统称为'lng再气化船')是用于在海上对lng(液化天然气)进行再气化后，将气化后的天然气供应到岸上的燃气需求方。
4.在这些lng再气化船舶中，安装有用于储存lng的lng储存罐和再气化设施装置，其中再气化装置对储存在lng储存罐中的lng进行再气化并将其供应给岸上需求方，在再气化装置中气化的天然气，通过管线移送至岸上的需求方。
5.lng再气化船舶的再气化装置包括：高压泵，其将存储在lng储存罐中的lng压缩至需求方所需的压力；以及气化器，其将由高压泵压缩的高压lng气化成天然气。
6.供需容易的海水主要被用作在气化器中气化lng的热源。经过与lng直接或间接热交换来回收lng的冷能的低温海水重新被排放至海中。即，在对该lng进行再气化的过程中，被海水回收的lng的冷能被直接废弃到海上。
7.lng每千克具有200kcal的冷能，因此，在lng再气化船舶对lng进行再气化的过程中，这种冷能并未得到充分利用而被废弃。


技术实现要素：

8.要解决的技术问题
9.因此，本发明提供一种船舶液化气再气化方法及系统，通过回收在液化气的再气化过程中废弃的冷能来发电，以提高能量效率，并且，可以通过控制压力来稳定地运转系统。
10.解决问题的手段
11.为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种船舶液化气再气化方法，所述船舶液化气再气化方法，使液化气和第一传热介质在气化器中进行热交换以气化所述液化气，在回收从所述气化器排出的第一传热介质的冷能后，再循环到所述气化器，回收所述第一传热介质的冷能为，使在所述气化器中进行热交换而冷凝的液态的第一传热介质在第一热交换器中气化，并将所述气化的第一传热介质供应至膨胀发电机膨胀以发电，将所述膨胀的第一传热介质供应至所述气化器，并通过控制所述膨胀发电机的前端或后端的压力来控制所述气化器后端的压力。
12.为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种船舶液化气再气化系统，该船舶液化气再气化系统，包括：气化器，用于使液化气与第一传热介质进行热交换；第一热交换器，用于气化在所述气化器通过热交换冷凝的液态的第一传热介质；膨胀发电机，用于使在所述第一热交换器气化的第一传热介质膨胀以发电；以及压力控制装置，用于控制所述膨胀发电机的前端或后端的压力，其中，通过控制所述膨胀发电机的前端或后端的压力，以控制所述气化器的后端的压力。
13.为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供一种船舶液化气再气化方法，该船舶液化气再气化方法，在气化器中将液化气和第一传热介质进行热交换以气化所述液化气，在回收从所述气化器排出的第一传热介质的冷能后，再循环至所述气化器，回收所述第一传热介质的冷能为，使在所述气化器中进行热交换而冷凝的液态的第一传热介质在第一热交换器中气化，并将所述气化的第一传热介质供应至膨胀发电机膨胀以发电，将膨胀的所述第一传热介质供应至所述气化器，为控制所述膨胀发电机的后端压力，将从所述气化器排出的第一传热介质容纳到接收器中，并从所述接收器排出并气化第一传热介质，当所述接收器的压力测量值小于设定值时，则运行旁路模式，使在所述膨胀发电机膨胀的高温的第一传热介质绕过所述气化器来供应到接收器，当所述接收器的压力测量值大于设定值时，则运行淬火模式，使从所述气化器排出的低温的第一传热介质喷射供应至所述接收器的上部。
14.优选地，所述第一传热介质可在所述气化器和第一热交换器中通过热交换来发生相变。
15.优选地，可以调节供应到所述气化器的液化气的流量，以使从所述气化器进行热交换之后排出的低温的第一传热介质的温度和从所述气化器进行热交换之后排出的再气化气体的温度维持设定值。
16.优选地，在用于使从所述气化器进行热交换之后排出的低温的第一传热介质的温度维持在设定值的输出值、用于使从所述气化器进行热交换之后排出的再气化气体的温度维持在设定值的输出值中，可以根据较小的值来控制供应到所述气化器的液化气的流量。
17.优选地，所述第一传热介质的温度设定值为第一传热介质的饱和温度，可根据所述第一传热介质的饱和压力来改变所述第一传热介质的温度设定值，以控制所述膨胀发电机的后端压力。
18.优选地，在所述气化器中气化的再气化气体可以在微加热器中与第二传热介质进行热交换，以被加热至燃气需求方所需的温度。
19.优选地，当所述膨胀发电机的后端的压力低于设定值或发电负荷低时，可以控制气态的所述第一传热介质绕过所述膨胀发电机并到达后端。
20.为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种船舶液化气再气化系统，该船舶液化气再气化系统，包括：气化器，其使液化气与第一传热介质进行热交换以被气化；接收器，其容纳从所述气化器进行热交换后排出的低温的第一传热介质；第一热交换器，用于气化从所述接收器接收的液态的第一传热介质；膨胀发电机，其使在所述第一热交换器中气化的第一传热介质膨胀以发电；第一热介质管线，其将在所述膨胀发电机膨胀的第一传热介质输送到气化器，并将在气化器回收液化气的冷能的第一传热介质输送到接收器；第二阀，其使第一传热介质在所述膨胀发电机的下游绕过气化器而输送到接收器；第三
阀，其使从所述气化器排出的第一传热介质通过所述接收器上部的喷嘴喷射供应；以及第二控制单元，其在所述接收器的压力测量值低于设定值时打开所述第二阀，在所述接收器的压力测量值高于设定值时打开所述第三阀。
21.优选地，可以进一步包括：第一阀，用于调节供应至所述气化器的液化气的流量；以及第一控制单元，其通过控制所述第一阀，以使从所述气化器进行热交换之后排出的低温的第一传热介质的温度，以及从所述气化器进行热交换之后排出的再气化气体的温度维持在设定值。
22.优选地，所述第一传热介质的温度设定值为第一传热介质的饱和温度，可以进一步包括第三控制单元，其根据所述接收器的压力测量值调节所述第一传热介质的温度设定值。
23.优选地，可以进一步包括微加热器，其将在所述气化器中气化的再气化气体进一步加热至燃气需求方所需的温度。
24.优选地，可以进一步包括第二循环，该第二循环使第二传热介质循环，该第二传热介质在所述微加热器中与所述再气化气体进行热交换来回收再气化气体的冷能。
25.优选地，可以进一步包括：第三流量控制阀，其使在所述第一热交换器中气化的第一传热介质绕过所述膨胀发电机并输送至膨胀发电机的下游；以及调速器，其根据所述膨胀发电机的后端压力及所述膨胀发电机的发电负荷来控制所述第三流量控制阀。
26.优选地，所述气化器可以是单程式管壳式热交换器。
27.优选地，所述微加热器可以是两程式管壳式热交换器。
28.为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供一种船舶液化气再气化方法，该船舶液化气再气化方法，在气化器中使液化气和第一传热介质进行热交换以气所述化液化气，并在回收从所述气化器排出的第一传热介质的冷能后，再循环至所述气化器，回收所述第一传热介质的冷能为，使在所述气化器中进行热交换而冷凝的液态的第一传热介质在第一热交换器中气化，并将所述气化的第一传热介质供应至膨胀发电机膨胀以发电，将膨胀的所述第一传热介质供应至所述气化器，在将所述第一热交换器中气化的第一传热介质供应给膨胀发电机之前容纳在分离器中，当所述分离器的压力测量值大于设定值时，通过增加所述膨胀发电机的功率，控制所述膨胀发电机的前端压力。
29.优选地，增加所述膨胀发电机的功率为，增加第二流量控制阀的开度率，以使第一传热介质从所述分离罐流入膨胀发电机，可将所述膨胀发电机的功率对应于所述第二流量控制阀的开度率而增加。
30.优选地，所述膨胀发电机的转速由第六控制单元控制，所述第二流量控制阀的开度由第六控制单元控制，其中，所述第六控制单元接收来自第五控制单元的基于所述压力测量值的控制信号。
31.优选地，当所述第二流量控制阀的开度率最大或所述膨胀发电机的功率最大时，可以通过所述第五控制单元打开第三流量控制阀，以使所述第一传热介质从所述分离罐绕过膨胀发电机而输送至膨胀发电机的下游。
32.优选地，增加所述膨胀发电机的功率为，首先打开第三流量控制阀，以使所述第一传热介质从所述分离罐绕过膨胀发电机而输送至膨胀发电机的下游，然后减少所述第三流量控制阀的开度率，以在所述膨胀发电机的允许范围内增加功率，并增加第二流量控制阀
的开度率，以使第一传热介质从所述分离罐流入膨胀发电机。
33.优选地，所述膨胀发电机的转速由第六控制单元控制，控制所述第三流量控制阀的变位的第七控制单元可以将信号发送到所述第六控制单元，以增加所述膨胀发电机的转速，直到所述第三流量控制阀的开度率变为0％为止。
34.优选地，所述第一传热介质的循环流量，可以根据所述气化器的加热负荷来确定。
35.为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种船舶液化气再气化系统，该船舶液化气再气化系统，控制膨胀发电机的前端压力，包括：气化器，其使液化气与第一传热介质进行热交换以被气化；第一热交换器，用于气化在所述气化器中通过热交换而冷凝的液态的第一传热介质；膨胀发电机，其使在所述第一热交换器中气化的第一传热介质膨胀以发电；分离罐，其容纳在所述气化器中气化的第一传热介质；第二流量控制阀，其开度可被调节，以使从所述分离罐排出的气态的第一传热介质被供应到所述膨胀发电机；第三流量控制阀，其开度可被调节，以使从所述分离罐排出的气态的第一传热介质绕过所述膨胀发电机；以及第六控制单元，其根据所述分离罐的压力测量值来控制所述膨胀发电机的功率，并根据所述膨胀发电机的功率来调节所述第二流量控制阀的开度。
36.优选地，可以进一步包括第五控制单元，其根据所述分离罐的压力测量值向所述第六控制单元发送膨胀发电机功率增加信号，在所述膨胀发电机功率达到最大值时打开所述第三流量控制阀。
37.优选地，可以进一步包括：压力控制器，用于当所述分离罐的压力测量值高于设定值时打开所述第三流量控制阀；以及第七控制单元，其将转速增加信号发送到所述第六控制单元，直到所述第三流量控制阀的开度率变为最小为止。
38.发明效果
39.据本发明的船舶液化气再气化系统及方法，可以通过回收废弃的液化气的冷能来发电，以提高整个系统的能量效率，并且可以减少用于发电的燃料消耗量，从而可以减少温室气体的排放。
40.另外，通过接收器的压力控制来控制气化器后端的压力，可以在控制用于控制气化器后端压力的第一传热介质的温度、以及将要气化的液化气的流量方面提高反应性。
41.另外，通过控制膨胀发电机的入口侧(高压侧)的压力，可以在控制用于控制气化器后端的压力的第一传热介质的温度、以及将要气化的液化气的流量方面提高反应性。
42.另外，由于使用第一传热介质发电，因此即使在气化器中第一传热介质的热容量不足，也可以通过使用微加热器将再气化气体加热到最低输送温度以上，以将再气化气体稳定地输送给需求方。
43.另外，通过使用微加热器，可以防止由于在再气化系统启动初期，第一传热介质循环周期的液化气的供给量与第一传热介质的供给量之间的热平衡不匹配而导致的液化气没有充分气化的问题。因此，该系统可以稳定地运转。
附图说明
44.图1是示意性地示出根据本发明的实施例的船舶液化气系统的构成图。
45.图2是用于说明根据本发明的第一实施例的气化器后端的压力控制构成的图。
46.图3是用于说明根据本发明的第二实施例的气化器后端的压力控制构成的图。
47.图4是用于说明根据本发明的第三实施例的膨胀发电机的入口压力控制构成的图。
48.图5是用于说明根据本发明的第四实施例的膨胀发电机的入口压力控制构成的图。
具体实施方式
49.为了充分理解本发明的操作上的优势以及实施本发明所达成的目的，必须参照示出本发明的优选实施例的附图以及在附图中所记载的内容。
50.以下，将参照附图详细描述本发明的优选实施例的构成和作用。在此，对各附图的构成要素附加参照符号时，应注意限于相同的构成要素虽然标示在不同的附图上，也是尽可能地标记为相同的符号。另外，如下实施例可以改变为各种不同的形式，本发明的范围不限于如下实施例。
51.在后述的本发明的实施例中，液化气可以是在低温下液化并可运输的液化气，例如，lng(液化天然气)、leg(液化乙烷)、lpg(液化石油气)、液化乙烯，液化丙烯等。或者可以是液态气体，例如，液化二氧化碳、液化氢或液化氨等。但是，在后述的实施例中，以适用代表性的液化气即lng为例进行说明。
52.另外，后述的根据本发明的实施例的lng再气化系统，将举例说明应用于船舶的例子，但是也可以应用于陆地。
53.另外，在本发明的实施例中，lng再气化船舶是具有配备有能够对lng再气化并将其供应给液化气需求方的lng再气化装置的所有种类的船舶，即，可以是诸如lng rv(lng再气化船)之类具备自推进能力的船舶、以及lng fsru(浮式储存再气化装置)之类的在海上漂浮的海上构筑物。只是，在后述的实施例中，将以lng fsru为例进行描述。
54.另外，根据本发明实施例的lng再气化船可以在海上对lng进行再气化并通过管网将再气化气体(regas)供应给岸上的燃气需求方。
55.以下，将参照图1至图5描述根据本发明的实施例的船舶液化气再气化系统和方法。
56.根据本实施例的船舶液化气再气化系统，包括：高压泵(未图示)，其将从存储lng的lng储存罐(未图示)排出的lng压缩至燃气需求方(未图示)所需的压力或更高的压力；气化器(120)，其将由高压泵压缩的高压lng，通过与第一传热介质的热交换而气化；微加热器(130)，其将由气化器(120)气化的再气化气体，即天然气的温度调节至燃气需求方所需的温度，或者将在气化器(120)中未气化的lng完全气化后加热至燃气需求方所需的温度。
57.lng储存罐可以设置有供应泵(未图示)，该供应泵将存储的lng排出并供应给高压泵。供给泵可以安装在lng储存罐内部，可以是半潜式泵，其可以在浸入lng储存罐中存储的lng中的状态下运行。
58.本实施例的高压泵，将将要再气化的lng压缩到需求方所需的再气化气体的压力，并将其供应到气化器(120)。燃气需求方所需的压力根据突提而不同，但通常约为50至100bar。即，本实施例的高压泵可以将lng压缩至约50bar～100bar，或考虑到压力损失等，可以压缩至略高于50bar～100bar的压力。
59.在本实施例的气化器(120)中，被高压气泵压缩至燃气需求方所需的再气化气体
压力的高压lng，通过与在第一循环中循环的第一传热介质进行热交换，气化为气体状态，或仅其一部分气化，成为气液混合状态。在气化器(120)中气化的压缩lng的温度可以根据热源(例如，第一传热介质和/或海水的温度或流量)的状态而不同。
60.本实施例的气化器(120)可以是管壳式热交换器，特别地，可以是管只穿过一次壳的单程式管壳式热交换器。
61.在本实施例的微加热器(130)中，在气化器(120)中气化的再气化气体被加热至燃气需求方所需的温度并被供应给燃气需求方。另外，如果存在由于第一传热介质的热容量不足而在气化器(120)中未气化的lng，则可在微加热器(130)中全量气化并被加热至燃气需求方所需的温度。
62.本实施例的微加热器(130)可以是管壳式热交换器，特别地，可以是管穿过两次壳的两程式管壳式热交换器。
63.由于岸上的燃气需求方通常需要约0℃至10℃或8℃至10℃的以及50bar至100bar的再气化气体，因此，在微加热器(130)中，可以将从气化器(120)被供应到岸上的燃气需求方的再气化气体，加热成大约0℃至10℃并供应给燃气需求方。
64.根据本实施例，存储在lng储存罐中的lng沿着液化气管线ll流动，并被高压泵压缩，被气化器(120)气化，被微加热器(130)加热后输送至燃气需求方。
65.同时，在液化气管线ll中，可以设置第一阀(lv)，该第一阀(lv)设置在气化器(120)的上游，用于控制供应到气化器(120)的lng的流量。
66.第一阀(lv)，通过利用基于第二温度控制单元(tic02)的温度测量值的输出值、以及利用基于第一温度控制单元(tic01)的温度测量值的输出值来被控制，其中第二温度控制单元(tic02)测量在气化器(120)中与lng进行热交换之后排出的第一传热介质的温度，第一温度控制单元(tic01)测量在气化器(120)中气化后排出的天然气的温度。
67.在本实施例中，第一温度控制单元(tic01)，可以是统称包括测量温度的温度测量器tt01以及温度控制器的概念，该温度控制器可接收温度测量器tt01传送的温度测量值，计算出调节温度所需的用于控制各种装置的输出值，并向各种装置发送控制信号。
68.另外，第二温度控制单元(tic02)，也可以是统称包括测量温度的温度测量器(tt02)以及温度控制器的概念，该温度控制器可接收温度测量器(tt02)传送的温度测量值，计算出调节温度所需的用于控制各种装置的输出值，并向各种装置发送控制信号。
69.控制第一阀(lv)的第一控制单元(ls1)可以是低选择器。即，第一控制单元(ls1)，可在根据基于第二温度控制单元(tic02)的温度测量值的输出值、以及基于第一温度控制单元(tic01)的温度测量值的输出值中，以较小的值来控制第一阀(lv)。
70.另外，根据本实施例的船舶液化气再气化系统可以包括第一循环，该第一循环使第一传热介质循环，第一传热介质作为热源，通过在气化器(120)中与lng进行热交换来气化lng。
71.在本实施例中，第一传热介质可以是在第一循环中循环时伴随相变的制冷剂。
72.通常，作为在气化器(120)中气化lng的传热介质，主要使用乙二醇水。当采用乙二醇水作为传热介质时，在气化器(120)中与lng进行热交换的过程中以及在热交换器中与海水进行热交换的过程中不会发生相变。即，仅通过使用显热来实现传热。
73.与此相反，如本实施例一样，在气化器(120)中与lng进行热交换的过程以及在热
交换器中与海水进行热交换并被加热的过程中，采用伴随相变的制冷剂作为传热介质的情况下，还可通过潜热来实现传热，因此气化lng的负荷以相同的条件为基准，与使用乙二醇水的情况相比，要循环的传热介质的流量显著降低，从而用于循环传热介质的泵的功率减少，可提高系统的整体效率。
74.本实施例的第一循环，包括：第一泵(210)，使第一传热介质循环；第一热交换器(220)，气化由第一泵(210)加压的第一传热介质；膨胀发电机(230)，使被第一热交换器(220)气化的第一传热介质膨胀，并将第一传热介质的膨胀功转换成电力来发电；以及接收器(240)，用于存储在气化器(120)通过与lng进行热交换而冷凝的第一传热介质。
75.第一传热介质，沿着循环周期即第一循环来循环，该第一循环形成为沿着第一热介质管线(rl)流动的同时，被第一泵(210)加压，在第一热交换器(220)中气化，在膨胀发电机(230)中膨胀后在气化器(120)中冷凝，并经过接收器(240)循环至第一泵(210)。
76.在本实施例的第一热交换器(220)中，第一传热介质经过与海水进行热交换而被气化，该海水是被海水泵(未图示)吸入，并沿着第一海水管线(sl1)被供给至第一热交换器(220)的海水。
77.在第一热交换器(220)中，海水在气化第一传热介质的同时被冷却，冷却后的海水沿着第一海水管线(sl1)从第一热交换器(220)中排出。
78.在本实施例中，将海水作为热源在第一热交换器(220)中气化第一传热介质为例进行描述，但作为热源可以使用由船上的蒸气生成器(未图示)生产的蒸气，也可以将海水和蒸气互补使用。
79.将海水和蒸气相互补充使用可以包括，例如，在第一热交换器(220)设置三流热交换器，该三流热交换器用于在海水、蒸气与第一传热介质之间进行热交换；或者，可以串联安装用于在海水和第一传热介质之间进行热交换的一级热交换器与用于在蒸气和第一传热介质之间进行热交换的二级热交换器，以便分阶段加热第一传热介质；或者，串联安装用于在海水和第一传热介质之间进行热交换的一级热交换器与用于在蒸气和第一传热介质之间进行热交换的二级热交换器，以调节在第一热交换器(220)中的第一传热介质的加热温度；或者，可另外设置用于通过与蒸气进行热交换来加热海水的海水加热器，将在海水加热器中加热的海水供应到第一热交换器(220)。
80.另外，本实施例的第一热交换器(220)可以是管壳式热交换器或板式热交换器。
81.在第一热交换器(220)中被海水气化或加热的第一传热介质被供应到膨胀发电机(230)并膨胀，第一传热介质的膨胀功被转换成电力。由膨胀发电机(230)生产的电力可以在船上的电力需求处使用。
82.在第一热介质管线(rl)的第一泵(210)的下游，可以设置有第一流量控制阀(fv1)，该第一流量控制阀用于控制从第一泵(210)供应到第一热交换器(220)的第一传热介质的流量。
83.第一流量控制阀(fv1)，可通过第四控制单元(ls2)被控制，该第四控制单元根据利用第一泵(210)的转速或负荷、从第一热交换器(210)进行热交换后排出的第一传热介质的温度、以及从气化器(120)进行热交换后排出的天然气的流量计算出的输出值来进行控制。
84.第四控制单元(ls2)可以是低选择器。即，第四控制单元(ls2)，可以在基于第一泵
(210)的转速或负荷的测量值的输出值、基于从第一热交换器(210)进行热交换后排出的第一传热介质的温度测量值的输出值、以及基于从气化器(120)进行热交换后排出的天然气的流量的输出值中，以最小值来控制第一流量控制阀(fv1)。
85.另外，根据本实施例，本实施例的第一热介质管线(rl)包括第一分支管线(rl1)，该第一分支管线(rl1)在膨胀发电机(230)的上游分支，并使在第一热交换器(220)中气化的第一传热介质，绕过膨胀发电机(230)，即不经过膨胀发电机(230)，而从第一热交换器(220)直接供应至气化器(120)。
86.当诸如膨胀发电机(230)的故障之类等膨胀发电机(230)不能使用时，利用第一分支管线(rl1)，由第一热交换器(220)通过第一分支管线(rl1)供应至气化器(120)，从而确保不影响向岸上的需求方供应天然气。
87.在本实施例，第一分支管线(rl1)的设置目的为：在膨胀发电机(230)的维护期间，使第一传热介质绕过膨胀发电机(230)；以及由于气化器(120)的再气化容量的急剧增加，第一传热介质的循环流量增加时，为了控制由于膨胀发电机(230)的入口侧阀即第二流量控制阀(fv2)的反应速度延迟而导致的前端压力。
88.另外，本实施例的第一循环可以进一步包括分离罐(250)，该分离罐(250)设置在第一热交换器(220)和膨胀发电机(230)之间，并临时存储在第一热交换器(220)中气化、将要供应至膨胀发电机(230)的第一传热介质，并分离包含在将要供应至膨胀发电机(230)的第一传热介质中的液态第一传热介质。
89.在分离罐(250)与膨胀发电机(230)之间的第一热介质管线(rl)中，设置有第二流量控制阀(fv2)，用于调节从分离罐(250)输送到膨胀发电机(230)的气态第一传热介质的流量。
90.第二流量控制阀(fv2)可根据膨胀发电机(230)的发电机负荷或速度、由膨胀发电机(230)膨胀后排出的第一传热介质的压力、以及分离罐(250)的压力而被控制。
91.另外，可以利用膨胀发电机(230)的发电机负荷或速度测量值、由膨胀发电机(230)膨胀之后排出的第一传热介质的压力测量值、以及分离罐(250)的压力测量值，来控制第二流量控制阀(fv2)和设置在第一分支管线(rl1)中的第三流量控制阀(fv3)，以控制气态第一传热介质从分离罐(250)沿第一热介质管线(rl)或第一分支管线(rl1)输送。
92.第二流量控制阀(fv2)和第三流量控制阀(fv3)由调速器控制，该调速器在膨胀发电机(230)的后端压力、膨胀发电机(230)的发电负荷测量值、以及膨胀发电机(230)的转速和分离罐(250)的压力中，以其中任何一个或多个计算出的输出值来进行控制。
93.在膨胀发电机(230)中，通过在第一热交换器(220)中与海水进行热交换而气化或加热的第一传热介质，随着膨胀其压力及温度可以下降。
94.在膨胀发电机(230)中膨胀的第一传热介质沿着第一热介质管线(rl)被供应到气化器(120)，在与lng进行热交换的同时被冷却或冷凝。在气化器(120)中冷却或冷凝的第一传热介质沿着第一热介质管线(rl)被输送到接收器(240)。
95.本实施例的接收器(240)作为在气化器(120)中冷凝的第一传热介质汇集的压力容器，还起到缓冲罐的作用，诸如控制在第一循环中循环的第一传热介质的流量及压力。
96.根据本实施例，可以进一步包括用于调节接收器(240)的压力的装置，接收器(240)的压力调节装置包括后述的第二阀(rv)和第三阀(qv)。
97.另外，根据本实施例，可以进一步包括：第四分支管线(rl4)，其在第一泵(210)的下游从第一热介质管线(rl)分支并连接到接收器(240)；以及第五分支管线(rl5)，其从分离器250连接至第四分支管线(rl4)。
98.在第四分支管线(rl4)中，设置有第一水位阀(lv1)，为了维持第一泵(210)的最小流量，与第一热交换器(220)所需的第一传热介质的流量小于最小流量时一样，当第一泵(210)的排出流量超过第一传热介质的所需流量时，为了将超出的流量返回至接收器(240)，而设置该第一水位阀(lv1)。可以根据第一泵(210)的转速的输出值来控制第一水位阀(lv1)。
99.另外，第五分支管线(rl5)中设置有第二水位阀(lv2)，该第二水位阀(lv2)被打开和关闭，使得从分离罐(250)分离的液态第一传热介质被回收到接收器(240)。可以根据分离罐(250)的水位测量值的输出值来控制第二水位阀(lv2)。
100.在本实施例中，第一传热介质可以被选择为在循环第一循环时伴随相变的材料或混合物。即，第一传热介质可在第一热交换器(220)中与海水进行热交换时气化，在膨胀发电机(230)中膨胀，然后在气化器(120)中冷凝。
101.在本实施例中，第一传热介质可以单独或混合使用基本上没有火灾或爆炸危险的天然制冷剂、hfc类(氢氟碳化物)以及hfo类(氢氟烯烃)制冷剂，例如，r-23、r-32、r-134a、r-407c、r-410a等可以单独或混合使用。
102.同时，在膨胀发电机(230)中，第一传热介质等熵地膨胀，在该过程中，第一传热介质的温度降低。
103.例如，如果从第一热交换器(220)气化或加热后排出的第一传热介质为11℃和5barg，并在膨胀发电机(230)中膨胀至2barg的话，则第一传热介质的温度大约降至-10.5℃。如果将从膨胀发电机(230)排出的-10.5℃的第一传热介质作为在气化器(120)中气化lng的热源来供应，则不能满足从气化器(120)排出的天然气的最低温度条件(例如，为8℃)。
104.因此，根据本实施例，进一步包括微加热器(130)，用于将从气化器(120)供应到燃气需求方的天然气的温度，加热至燃气需求方所要求的最低温度条件以上。
105.如上所述，根据本发明的实施例，在第一热交换器(220)中气化的第一传热介质，在膨胀发电机(230)中发电的同时温度降低，因此，供应到气化器(120)的第一传热介质的温度低于将再气化气体的温度加热至燃气需求方要求的温度而所需的温度，因此可以通过在气化器(120)的下游设置微加热器(130)来解决该问题。
106.根据本发明的实施例的再气化系统，可以进一步包括第二循环，该第二循环使第二传热介质循环，以用作在微加热器(130)中加热天然气的热源。
107.在微加热器(130)中，第二传热介质在第二循环中循环并与天然气交换热量，从而天然气被加热到最低温度条件，即加热至燃气需求方所需的温度或更高的温度，第二传热介质回收天然气的冷能后被冷却或冷凝。
108.本实施例的第二循环，包括：第二泵(未图示)，用于使第二传热介质循环；第二热交换器(未图示)，用于加热或气化第二传热介质；以及膨胀罐(未图示)，用于稳定在微加热器(130)进行热交换之后排出的第二传热介质。
109.第二传热介质，沿着循环周期即第二循环来循环，该第二循环形成为沿着第二热
介质管线(未图示)流动的同时，被第二泵加压，在第二热交换器中气化或加热，在微加热器(130)中冷却或冷凝，并经过膨胀罐循环至第二泵。
110.在本实施例的第二热交换器中，加热第二传热介质的热源可以是海水，该海水是被海水泵吸入，并沿着第二海水管线被供应至第二热交换器的海水。
111.在第二热交换器中，海水在气化或加热第二传热介质的同时被冷却，冷却后的海水沿着第二海水管线排放到外部。
112.另外，在本实施例中，将海水作为热源在第二热交换器中气化或加热第二传热介质为例进行描述，但作为热源可以使用由船上的蒸气生成器生产的蒸气，也可以像上述的第一热交换器(220)一样，将海水和蒸气互补使用。
113.另外，本实施例的第二热交换器可以是板式热交换器。
114.本实施例的膨胀罐用作缓冲器，用于应对第二传热介质在第二热交换器经过热交换后随着温度变化而发生的体积膨胀。
115.另外，在膨胀罐中，可以将侵入到第二传热介质中的诸如空气等异物与第二传热介质分离，在天然气从微加热器泄漏导致燃气流入第二传热介质的情况下，进入到第二传热介质的燃气也可以与第二传热介质分离。
116.在本实施例中，第二传热介质可以是乙二醇水。
117.在膨胀发电机(230)中，随着在第一热交换器(220)中与海水进行热交换而气化或加热的第一传热介质膨胀，压力降低且温度也降低。除了在第一热交换器(220)中用作热源的海水的温度足够高于燃气需求方的最低温度条件的情况之外，由于第一传热介质在膨胀发电机(230)中的压力变化过程中温度下降非常大并且第一传热介质的热容量较小，因此，难以将天然气加热到最低温度条件以上。
118.因此，根据本实施例，可以使用第二传热介质，即乙二醇水，用作将天然气加热到最低温度条件以上的中间热介质。
119.通常，必须使用高压泵将lng压缩至最低压力条件以上，并在气化器(120)中气化并加热至最低温度条件以上。例如，如果从气化器(120)排出的天然气的最低温度条件是8℃，则供应到气化器(120)的第一传热介质的温度必须高于最低温度条件8℃以满足该要求。考虑到一般的热交换器中的加热流体与被加热流体之间的最小温差为2～3℃，供应至气化器(120)的第一传热介质的温度应该约为11℃以上。
120.另外，在本实施例中，由于第一传热介质在第一热交换器(220)中通过与海水进行热交换被加热，因此，同样地，考虑一般的热交换器的加热流体与被加热流体之间的最小温差，供应至第一热交换器(220)的海水温度应该约为14℃以上。
121.然而，即使第一传热介质在第一热交换器(220)中被加热到11℃，如上所述，在膨胀发电机(230)中发电的同时第一传热介质的温度可降低到-10.5℃。
122.因此，根据本实施例，必须使用微加热器(130)，将在气化器(120)中气化的天然气加热至燃气需求方的最低温度条件，即天然气的最终输送温度。
123.如果从第一热交换器(220)供应到膨胀发电机(230)的一部分第一传热介质被分支并用作加热微加热器(130)中的天然气的传热介质的话，除了海水的温度足够高，以使在第一热交换器(220)中进行热交换的第一传热介质与海水之间的温差高于最低水平以上的情况之外，由于微加热器(130)中的热交换性能不足，可能发生无法将天然气加热至输送温
度的问题。
124.由于第一传热介质的低热容量和相变而在微加热器(130)内部确定夹点，因此微加热器(130)的设计不易。因此，可以通过使用第二传热介质来解决该设计困难，并可以稳定地加热再气化气体。
125.根据本实施例，与第一热交换器(220)中的海水进行热交换的第一传热介质，即制冷剂仅用作气化器(120)的热源，与第二热交换器中的海水进行热交换而被加热的第二传热介质，即乙二醇水被用作微加热器(130)的热源来供应，以使在微加热器(130)内部不发生夹点，从而可以确保足够的热交换性能，将天然气稳定地加热至最终输送温度。
126.另外，在再气化系统的初始启动时，如果不将lng供应到气化器(120)，则第一传热介质不会在气化器(120)中冷凝，因此第一传热介质无法循环，所以有必要在维持好lng与第一传热介质的供给平衡的同时增加气化器(120)的负荷。这在运转上造成许多困难。
127.根据本实施例，通过将乙二醇水用作在微加热器(130)中加热天然气的第二传热介质，可防止在再气化系统的初始启动时，由于lng供应量与第一传热介质之间的热平衡不匹配而导致的lng流到气化器(120)的情况，从而可以稳定地运转。
128.另一方面，在本实施例中，由于膨胀发电机(230)利用第一传热介质发电，因此，能够降低安装在上述再气化船舶的发电发动机的负荷，并降低燃料消耗量。
129.如上所述，根据本实施例，利用高压气态的第一传热介质的冷能来驱动膨胀发电机(230)来发电，利用驱动膨胀发电机(230)后的低压气态的第一传热介质来气化lng，此时，作为高压部的膨胀发电机(230)的入口侧和作为低压部的膨胀发电机(230)的出口侧的压力控制非常重要。
130.为此设置的接收器(240)用于一定地控制膨胀发电机(230)的出口压力，以及用作将液态的第一传热介质稳定地供应给第一泵(210)的缓冲器。
131.当再气化系统正常运行时，来自气化器(120)的第一传热介质的温度通过与气化器(120)中的lng进行热交换而降低。此时，可以通过调节与第一传热介质进行热交换的lng的流量，即，供应给气化器(120)的lng的流量，来调节从气化器(120)排出的第一传热介质的温度。
132.由于第一传热介质的饱和压力是根据从气化器(120)进行热交换后排出的第一传热介质的温度确定的，因此，必须正常地控制从气化器(120)排出的第一传热介质的温度，才能使从膨胀发电机(230)排出的第一传热介质的压力也可以正常地执行。
133.即，应根据从气化器(120)排出的第一传热介质的温度将接收器(240)的压力维持为饱和压力。
134.在正常情况下，根据第一传热介质的温度来稳定地控制和维持接收器(240)的压力，但是当发生进入接收器(240)的第一传热介质的气体流量突然增加的情况(transient)等问题时，由于反应速度慢，即使从气化器(120)排出的第一传热介质的温度得到正常控制，但是接收器(240)的压力可能跟不上它。
135.因此，在根据本发明实施例的再气化系统和方法中，其特征在于，如上所述，即使在反应速度延迟的情况下也为了提高再气化系统的控制反应性，控制膨胀发电机(230)的后端压力，即，控制低压侧压力。
136.更具体地，通过控制气化器(120)的后端的压力，即，通过控制接收器(240)的压
力，可以迅速地控制膨胀发电机(230)的后端的压力。
137.参照图2，根据本发明的第一实施例的再气化系统，包括：第二分支管线(rl2)，其在膨胀发电机(230)的下游从第一热介质管线(rl)分支并连接到接收器(240)；以及第二阀(rv)，其设置在第二分支管线(rl2)上；第三分支管线(rl3)，其在接收器(240)的上游从第一热介质管线(rl)分支并连接到接收器(240)的上端；以及第三阀(qv)，其设置在第三分支管线(rl3)上。
138.另外，进一步包括：第一压力控制单元(pic01)，用于测量接收器(240)的压力；以及第二控制单元(bq)，其根据由第一压力控制单元(pic01)测量的压力测量值的输出值，控制第二阀(rv)及第三阀(qv)。
139.在本实施例中，第一压力控制单元(pic01)，可以是统称包括测量压力的压力测量器(pt01)以及压力控制器的概念，其中，该压力控制器可接收压力测量器(pt01)传送的压力测量值，计算出调节压力所需的用于控制各种装置的输出值，并向各种装置发送控制信号。
140.第二控制单元(bq)的控制逻辑作为分程控制，包括旁路模式，由第一压力控制单元(pic01)测量的接收器(240)的压力测量值小于设定值时，在该旁路模式下，打开第二阀(rv)，使得从膨胀发电机(230)供应至气化器(120)的高温的第一传热介质通过第二分支管线(rl2)来绕过气化器(120)，被供应到接收器(240)。
141.另外，第二控制单元(bq)的控制逻辑，进一步包括淬火模式，当由第一压力控制单元(pic01)测量的接收器(240)的压力测量值高于设定值时，在该淬火模式下，打开第三阀(qv)，使得从气化器(120)排出的低温的第一传热介质从接收器(240)的上端通过第三分支管线(rl3)喷射供应到接收器(240)的内部。
142.在旁通模式中，当接收器(240)的压力测量值低于设定值时，打开第二阀(rv)以使高温的第一传热介质进入接收器(240)，从而增加接收器(240)的压力，可通过事先迅速控制，使膨胀发电机(230)的出口压力不降低。
143.旁路模式可以一直持续到接收器(240)的压力测量值达到设定值为止。
144.另外，平时，第一传热介质通过沿着第一热介质管线(rl)从设置在接收器(240)的中间高度处的流体入口被供应到接收器(240)，当启动淬火模式时，打开第三阀(qv)，将低温的第一传热介质通过设置在接收器(240)的上部的喷嘴喷射供应，从而通过降低存在于接收器(240)上方的高温气态的第一传热介质的温度来降低接收器(240)的内部压力。可通过事先迅速控制来降低接收器(240)的内部压力，使膨胀发电机(230)的出口压力不增加。
145.淬火模式可以一直持续到接收器(240)的压力测量值达到设定值为止。
146.另外，饱和压力与温度之间的关系可以根据诸如第一传热介质的实际组成等各种因素而变得与初始设定值不同。例如，当第一传热介质是混合多种组分的复合制冷剂时，由于发生诸如低沸点的组分在运转中一部分被气化而消失的情况等，因此，第一传热介质的组成在运转中可能改变，压力和温度之间的关系也相应地改变。
147.这样，第一传热介质的组成变得与运转初期不同，如果将第二控制单元(bq)的各种温度测量值及压力测量值仍维持在初始设定值的状态下进行操作的话，会出现偏差，从而导致不必要的基于旁路模式和淬火模式的阀门操作。
148.因此，为了解决该问题，根据本发明的第二实施例的再气化系统包括设定值调整
装置，该设定值调整装置调整压力和温度之间的饱和曲线关系。
149.参照图3，作为根据本发明实施例的设定值调整装置，可以进一步包括第三控制单元(pid)，该第三控制单元(pid)利用第一压力控制单元(pic01)的压力测量值来改变第二温度控制单元(tic02)的设定值。
150.即，根据接收器(240)的饱和压力，调整从气化器(120)排出的第一传热介质的温度的设定值，即，通过调整第一传热介质温度的饱和温度，即使在第一传热介质的组成发生变动时，也可以通过相应地调整接收器(240)的设定压力、第二阀(bv)及第三阀(qv)的打开时点来正常地控制系统。
151.根据本实施例的lng再气化系统的第一传热介质，在lng再气化系统的正常运行期间，通过与气化器(120)中的lng进行热交换而冷凝，并在维持相对较低压力的同时循环第一循环。
152.另外，为了控制膨胀发电机(230)的前端压力，即第一循环的高压侧的压力，应响应于在第一循环中循环的第一传热介质的流量，调节设置在膨胀发电机(230)上游的第二流量控制阀(fv2)和第三流量控制阀(fv3)的开度率。
153.此时，为了最大限度地加大膨胀发电机(230)的发电量，应引导流量以便将第一传热介质供应到膨胀发电机(230)，而不是让第一传热介质流入第一分支管线(rl1)来绕过膨胀发电机(230)。
154.即，想要使有限的第一传热介质的流量流向气化器(120)，第三流量控制阀(fv3)的开度率越小，并第二流量控制阀(fv2)的开度率越大，由膨胀发电机(230)产生的电量增加，使整个系统可以在能量效率方面有利地运转。
155.因此，后述的根据本发明的第三及第四实施例的再气化系统和方法，其特征在于，为了提高系统效率，控制膨胀发电机(230)的前端压力，即高压侧的压力。
156.参照图4，根据本发明的第三实施例的再气化方法，根据基于分离罐(250)的压力测量值的输出值来控制膨胀发电机(230)的前端压力。
157.根据本实施例，进一步包括：第二压力控制单元(pic02)，用于测量分离罐(250)的压力；第五控制单元(fb)，其将第二压力控制单元(pic02)的压力测量值传送到第六控制单元(sic)，并根据基于第二压力控制单元(pic02)的压力测量值的输出值，调节第三流量控制阀(fv3)的开度；第六控制单元(sic)，其根据基于第二压力控制单元(pic02)的压力测量值的输出值，控制膨胀发电机(230)的功率及转速，并调节第二流量控制阀(fv2)的开度。
158.在本实施例中，第二压力控制单元(pic02)，可以是统称包括测量分离罐(250)的压力的压力测量器(pto2)以及压力控制器的概念，该压力控制器可接收压力测量器pt02传送的压力测量值，计算出调节压力所需的用于控制各种装置的输出值，并向各种装置发送控制信号。
159.第五控制单元(fb)，当第二压力控制单元(pic02)的压力测量值高于设定值时，作为分程控制方式，向第六控制单元(sic)发送信号，以使优先地打开第二流量控制阀(fv2)，第六控制单元(sic)从第五控制单元(fb)接收该信号后，增加膨胀发电机(230)的功率，并通过打开第二流量控制阀(fv2)或增加开度以维持膨胀发电机(230)的转速。
160.此时，即使第二流量控制阀(fv2)的开度率为100％，即最大，当分离罐(250)的压力持续为设定值以上时，或膨胀发电机(230)的功率达到最大值时，通过第五控制单元(fb)
的分程控制来命令打开第三流量控制阀(fv3)，使第一传热介质也流入第一分支管线(rl1)，从而控制分离罐(250)的压力，即膨胀发电机(230)的前端压力。
161.根据本实施例，第六控制单元(sic)可以是调速器(governor)(参照图1)。即，根据本实施例，为了稳定地供给电力，使调速器起到调节第二流量控制阀(fv2)的开度的作用，该调速器负责诸如监测膨胀发电机(230)的涡轮的转速是否在设定范围内适当地运转并控制该转速等之类的、控制膨胀发电机(230)的功率。
162.另一方面，膨胀发电机(230)的功率转换速度的允许范围可以根据膨胀发电机(230)的制造商而不同，平均为每分钟10％。即，当增加膨胀发电机(230)的功率时，应在每分钟10％的范围内增加。
163.如上所述，在根据基于分离罐(250)的压力测量值的输出值来转换膨胀发电机(230)的功率(涡轮转速)时，如果第一传热介质的循环量的变化快于膨胀发电机(230)的功率调整率，或发生诸如流入到分离罐(250)中的第一传热介质的流量突然增加的情况(transient condition)之类的问题时，膨胀发电机(230)的入口压力大为超出所需压力范围，导致系统超负荷。因此，膨胀发电机(230)不能稳定地运转。
164.为了解决该问题，根据本发明的第四实施例的再气化方法，根据基于第二压力控制单元(pic02)的压力测量值的输出值，优先地打开第三流量控制阀(fv3)，以迅速控制膨胀发电机(230)的前端压力。
165.根据本实施例，当第二压力控制单元(pic02)的压力测量值高于设定值时，通过迅速控制，优先打开第三流量控制阀(fv3)，将对应于压力超过部分的第一传热介质，从分离器(250)排出到第一分支管线(rl1)，使得膨胀发电机(230)的入口压力降到所需压力范围(设定值)。
166.另外，与第五控制单元(fb)从第二压力控制单元(pic02)的压力控制器接收压力测量值来控制第三流量控制阀(fv3)的第三实施例不同，在本实施例中，第二压力控制单元(pic02)的压力控制器根据基于压力测量值的输出值，向第三流量控制阀(fv3)直接发送打开控制信号。
167.另外，根据本实施例，如图5所示，进一步包括第七控制单元(zic)，其控制第三流量控制阀(fv3)的阀变位。
168.本实施例的第七控制单元(zic)调节第二流量控制阀(fv2)的开度率，以便将必要的负荷分配给膨胀发电机(230)，以将第三流量控制阀(fv3)的开度率设置为关闭状态(sp：0％)。
169.如上所述，根据本实施例，当分离罐(250)的压力测量值高于设定值时，优先地打开第三流量控制阀(fv3)，以将膨胀发电机(230)的入口压力先降至设定值。
170.然后，第七控制单元(zic)向第六控制单元(sic)发送信号，以使将第三流量控制阀(fv3)的开度率最大可能地减小，并将膨胀发电机(230)的功率最大限度地增加到最大。
171.因此，第六控制单元(sic)将第二流量控制阀(fv2)的开度率最大可能地增大，以便在保持膨胀发电机(230)的前端压力的同时，在允许范围内改变膨胀发电机(230)的功率，可以使发电量最大化。
172.如上所述，描述了根据本发明的实施例，除了上述实施例之外，本发明在不脱离其精神或范围内，可以以其他特定形式实施，这一事实对于本领域所属普通技术人员来说是
显而易见的。因此，上述实施例应被认为是示例性的而不是限制性的，由此，本发明不限于以上描述，还可以在所附权利要求的范畴以及与其等同的范围内进行改变。
173.《附图标记说明》
174.120：气化器
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130：微加热器
175.210：第一泵
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220：第一热交换器
176.230：膨胀发电机
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240：接收器
177.250：分离器
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ll：液化气管线
178.rl：第一热介质管线
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rl1：第一分支管线
179.rl2：第二分支管线
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rl3：第三分支管线
180.rl4：第四分支管线
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rl5：第五分支管线
181.sl1：第一海水管线
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lv：第一阀
182.fv1：第一流量控制阀
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fv2：第二流量控制阀
183.fv3：第三流量控制阀
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lv1：第一水位阀
184.lv2：第二水位阀
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rv：第二阀
185.qv：第三阀
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tic01：第一温度控制单元
186.tic02：第二温度控制单元
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pic01：第一压力控制单元
187.pic02：第二压力控制单元
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ls1：第一控制单元
188.bq：第二控制单元
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pid：第三控制单元
189.ls2：第四控制单元
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fb：第五控制单元
190.sic：第六控制单元
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zic：第七控制单元

技术特征：
1.一种船舶液化气再气化方法，其特征在于，使液化气和第一传热介质在气化器中进行热交换以气化所述液化气，在回收从所述气化器排出的第一传热介质的冷能后，再循环到所述气化器，回收所述第一传热介质的冷能为，使在所述气化器中进行热交换而冷凝的液态的第一传热介质在第一热交换器中气化，并将所述气化的第一传热介质供应至膨胀发电机膨胀以发电，将所述膨胀的第一传热介质供应至所述气化器，通过控制所述膨胀发电机的前端或后端的压力来控制所述气化器后端的压力。2.根据权利要求1所述的船舶液化气再气化方法，其特征在于，为了控制所述膨胀发电机的后端压力，将从所述气化器排出的第一传热介质容纳到接收器中，并从所述接收器排出并气化第一传热介质，当所述接收器的压力测量值小于设定值时，则运行旁路模式，使在所述膨胀发电机膨胀的高温的第一传热介质绕过所述气化器来供应到接收器，当所述接收器的压力测量值大于设定值时，则运行淬火模式，使从所述气化器排出的低温的第一传热介质喷射供应至所述接收器的上部。3.根据权利要求1所述的船舶液化气再气化方法，其特征在于，所述第一传热介质在所述气化器及第一热交换器中通过热交换来发生相变。4.根据权利要求1所述的船舶液化气再气化方法，其特征在于，调节供应到所述气化器的液化气的流量，以使从所述气化器进行热交换之后排出的低温的第一传热介质的温度和从所述气化器进行热交换之后排出的再气化气体的温度维持设定值。5.根据权利要求1所述的船舶液化气再气化方法，其特征在于，在用于使从所述气化器进行热交换后排出的低温的第一传热介质的温度维持在设定值的输出值，和用于使从所述气化器进行热交换之后排出的再气化气体的温度维持在设定值的输出值中，根据较小的值来控制供应到所述气化器的液化气的流量。6.根据权利要求1所述的船舶液化气再气化方法，其特征在于，使在所述气化器中气化的再气化气体与第二传热介质进行热交换，以被加热到燃气需求方所需的温度。7.根据权利要求1所述的船舶液化气再气化方法，其特征在于，当所述膨胀发电机的后端的压力低于设定值或发电负荷低时，控制气态的所述第一传热介质绕过所述膨胀发电机并到达后端。8.根据权利要求1所述的船舶液化气再气化方法，其特征在于，在将所述第一热交换器中气化的第一传热介质供应给膨胀发电机之前容纳在分离器中，当所述分离器的压力测量值大于设定值时，增加所述膨胀发电机的功率，以控制所述膨胀发电机的前端压力。
9.根据权利要求8所述的船舶液化气再气化方法，其特征在于，增加所述膨胀发电机的功率为，增加第二流量控制阀的开度率，以使第一传热介质从所述分离罐流入膨胀发电机，将所述膨胀发电机的功率对应于所述第二流量控制阀的开度率而增加。10.根据权利要求9所述的船舶液化气再气化方法，其特征在于，所述膨胀发电机的转速由第六控制单元控制，所述第二流量控制阀的开度，由第六控制单元控制，所述第六控制单元接收来自第五控制单元的基于所述压力测量值的控制信号。11.根据权利要求9所述的船舶液化气再气化方法，其特征在于，当所述第二流量控制阀的开度率最大，或所述膨胀发电机的功率最大时，通过所述第五控制单元打开第三流量控制阀，以使所述第一传热介质从所述分离罐绕过膨胀发电机而输送至膨胀发电机的下游。12.根据权利要求8所述的船舶液化气再气化方法，其特征在于，增加所述膨胀发电机的功率为，首先打开第三流量控制阀，以使所述第一传热介质从所述分离罐绕过膨胀发电机而输送至膨胀发电机的下游后，减少所述第三流量控制阀的开度率，以在所述膨胀发电机的允许范围内增加功率，增加第二流量控制阀的开度率，以使第一传热介质从所述分离罐流入膨胀发电机。13.根据权利要求12所述的船舶液化气再气化方法，其特征在于，所述膨胀发电机的转速由第六控制单元控制，控制所述第三流量控制阀的变位的第七控制单元，将信号发送到所述第六控制单元，以增加所述膨胀发电机的转速，直到所述第三流量控制阀的开度率变为0％为止。14.根据权利要求1所述的船舶液化气再气化方法，其特征在于，所述第一传热介质的循环流量，根据所述气化器的加热负荷来确定。15.一种船舶液化气再气化系统，其特征在于，包括：气化器，其使液化气与第一传热介质进行热交换以被气化；第一热交换器，用于气化在所述气化器中通过热交换而冷凝的液态的第一传热介质；膨胀发电机，其使在所述第一热交换器中气化的第一传热介质膨胀以发电；以及压力控制装置，其控制所述膨胀发电机的前端或后端压力，其中，控制所述膨胀发电机的前端或后端压力，以控制所述气化器后端的压力。16.根据权利要求15所述的船舶液化气再气化系统，其特征在于，进一步包括，接收器，其容纳从所述气化器进行热交换后排出的低温的第一传热介质，其中，包括：第一热介质管线，其将在所述膨胀发电机膨胀的第一传热介质输送到气化器，并将在气化器回收液化气冷能的第一传热介质输送到接收器；第二阀，其使第一传热介质在所述膨胀发电机的下游绕过气化器而输送到接收器；第三阀，其使从所述气化器排出的第一传热介质通过所述接收器上部的喷嘴喷射供应；以及
第二控制单元，其在所述接收器的压力测量值低于设定值时打开所述第二阀，在所述接收器的压力测量值高于设定值时打开所述第三阀。17.根据权利要求16所述的船舶液化气再气化系统，其特征在于，进一步包括：第一阀，用于调节供应至所述气化器的液化气的流量；以及第一控制单元，其控制所述第一阀，以使从所述气化器进行热交换之后排出的低温的第一传热介质的温度，以及从所述气化器进行热交换之后排出的再气化气体的温度维持在设定值。18.根据权利要求17根据权利要求19所述的船舶液化气再气化系统，其特征在于，所述第一传热介质的温度设定值为第一传热介质的饱和温度，进一步包括，第三控制单元，其根据所述接收器的压力测量值调节所述第一传热介质的温度设定值。19.根据权利要求16所述的船舶液化气再气化系统，其特征在于，进一步包括：第三流量控制阀，其使在所述第一热交换器中气化的第一传热介质绕过所述膨胀发电机并输送至膨胀发电机的下游；以及调速器，其根据所述膨胀发电机的后端压力及所述膨胀发电机的发电负荷来控制所述第三流量控制阀。20.根据权利要求15所述的船舶液化气再气化系统，控制所述膨胀发电机的前端压力，其特征在于，包括：分离罐，其容纳在所述第一热交换器中气化的第一传热介质；第二流量控制阀，其开度被调节，以使从所述分离罐排出的气态的第一传热介质被供应到所述膨胀发电机；第三流量控制阀，其开度被调节，以使从所述分离罐排出的气态的第一传热介质绕过所述膨胀发电机；以及第六控制单元，其根据所述分离罐的压力测量值来控制所述膨胀发电机的功率，并根据所述膨胀发电机的功率来调节所述第二流量控制阀的开度。21.根据权利要求20所述的船舶液化气再气化系统，其特征在于，进一步包括，第五控制单元，其根据所述分离罐的压力测量值向所述第六控制单元发送膨胀发电机功率增加信号，在所述膨胀发电机功率达到最大值时打开所述第三流量控制阀。22.根据权利要求20所述的船舶液化气再气化系统，其特征在于，进一步包括：压力控制器，用于当所述分离罐的压力测量值高于设定值时打开所述第三流量控制阀；以及第七控制单元，其将转速增加信号发送到所述第六控制单元，直到所述第三流量控制阀的开度率变为最小为止。23.根据权利要求15所述的船舶液化气再气化系统，其特征在于，所述气化器是单程式管壳式热交换器。
24.根据权利要求15所述的船舶液化气再气化系统，其特征在于，进一步包括，微加热器，其将在所述气化器中气化的再气化气体进一步加热至燃气需求方所需的温度。25.根据权利要求24所述的船舶液化气再气化系统，其特征在于，进一步包括，第二循环，所述第二循环使第二传热介质循环，所述第二传热介质在所述微加热器中与所述再气化气体进行热交换来回收再气化气体的冷能。26.根据权利要求24所述的船舶液化气再气化系统，其特征在于，所述微加热器是两程式管壳式热交换器。

技术总结
本发明是涉及一种船舶液化气再气化方法即系统，为了使液化气再气化，在和液化气进行热交换的传热介质进行循环的循环的主要点上，维持一定的运转条件，从而能够使循环稳定地运转。根据本发明的船舶液化气再气化方法，包括：在第一热交换器中气化在气化器中经过热交换而冷凝的液态的第一传热介质，并将所述气化的第一传热介质供应至膨胀发电机膨胀以发电，将所述膨胀的第一传热介质供应至所述气化器，通过控制所述膨胀发电机的前端或后端的压力来控制所述气化器后端的压力。控制所述气化器后端的压力。控制所述气化器后端的压力。


技术研发人员：安守敬 曺斗现 元大韩 卞英进 徐多惠
受保护的技术使用者：大宇造船海洋株式会社
技术研发日：2020.12.21
技术公布日：2023/4/19