[发明专利]压缩天然气运输船及其卸气系统和卸气控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及气体输送技术领域，具体地说，是涉及压缩天然气运输船及其卸气系统和卸气控制方法。

背景技术

天然气作为一种清洁能源已经在越来越多的行业应用。例如，发电领域、供暖、为石化工业提供原料、汽车燃料等。全世界天然气产量大幅增加，天然气的远距离运输存在运输困难且运费昂贵的现象，由于距离远无法使用管道输送，只能降低天然气的温度使其转化为液态天然气（简称LNG），然后用运输工具将其运送到目的地，如果天然气的使用状态为气态，这种方式就需要在运转的两地花费高费用建造大型的天然气转化设备，从而会增加天然气的使用成本。

为了降低天然气的使用成本，现有的压缩天然气（简称CNG）输送系统，其通常包括用于存储CNG的储气装置以及用于使CNG离开储气装置的动力装置。在需要加气时，动力装置向储气装置注入加压的液体介质以推出存储在其中的CNG。

例如，中国专利200520133308.X公开了一种液压式天然气汽车加气子站系统，其包括作为储气装置的多个钢瓶。每个钢瓶的一端设置有注液执行器和回液执行器，而另一端设置有出气执行器。每个钢瓶通过其注液执行器、回液执行器和出气执行器分别与系统的注液管、回液管和出气管相连。在需要加气时，高压泵将液体储罐内的液体介质抽出并加压，之后通过注液管向一个钢瓶注入，从而将该钢瓶内的CNG推出。此时该钢瓶的注液执行器和出气执行器打开，而回液执行器关闭。当该钢瓶内的CNG排空到一定程度后，关闭该钢瓶的注液执行器和出气执行器，并打开回液执行器使得钢瓶内的液体通过回液管返回液体储罐。此时，可利用高压泵对第二个钢瓶重复上述注液操作，从而实现连续供气。

在上述现有的CNG输送系统中，仅仅利用压差开关检测液体储罐内的压力，该种结构的液压系统回液过程中，当液体储罐内的压力大于大气压一定值时，压差开关动作以作为控制系统的回液信号，这个过程中会有天然气回到液体储罐顶部的气相空间，如果钢瓶组件中的残压高的话会造成瞬间的喷液现象出现，从而导致系统的安全性差。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题在于提供一种卸气系统，以提高CNG输送系统的工作安全性。

为了实现上述目的，本发明提供的卸气系统，包括储气单元、卸气单元以及控制单元。储气单元包括两组用于储存气体的钢瓶，每组中钢瓶的数量相同，每个所述钢瓶的两端分别设置有一第一执行器和一第二执行器，所述储气单元还包括第一液体管路、第二液体管路和总进排气管路，其中每个所述钢瓶分别通过各自的第二执行器连接到所述总进排气管路，第一组中的每个钢瓶分别通过各自的第一执行器连接到所述第一液体管路，第二组中的每个钢瓶分别通过各自的第一执行器连接到所述第二液体管路。卸气单元包括用于存储液体介质的罐体、用于将所述罐体内的液体介质提供给所述储气单元的泵、以及液体介质连接管路，所述液体介质连接管路包括控制阀桥、连接在所述控制阀桥和所述泵的输出端之间的注液管、以及连接在所述控制阀桥和所述罐体的回液口之间的回液管，所述回液管上设置有总回液控制阀及缓冲罐。所述控制阀桥包括第一注液分管，连接在所述注液管和所述第一液体管路之间，并设置有第一注液控制阀；第二注液分管，连接在所述注液管和所述第二液体管路之间，并设置有第二注液控制阀；第一回液分管，连接在所述回液管和所述第一液体管路之间，并设置有第一回液控制阀；和第二回液分管，连接在所述回液管和所述第二液体管路之间，并设置有第二回液控制阀。控制单元与所述储气单元和所述卸气单元分别连接，用于控制所述第一执行器、第二执行器以及各控制阀的启闭。其中，所述缓冲罐内设置有一液位计，所述液位计于回液过程中监测缓冲罐内液位是否到达一监测点并向所述控制单元返回一监测信号，所述控制单元根据所述监测信号控制所述总回液控制阀的启闭，以使罐体至缓冲罐的监测点之间的管路内存留有液体。

上述的卸气系统，其中，所述总进排气管路上设置有一单向阀，且所述总进排气管路于该单向阀位置处并联有一支管路，所述支管路上设置有一第三执行器。

上述的卸气系统，其中，所述罐体上设置有用于检测所述罐体内压力的压差开关。

上述的卸气系统，其中，所述第一注液控制阀和所述第二回液控制阀为第一组控制阀，所述第二注液控制阀和所述第一回液控制阀为第二组控制阀，其中不同组的控制阀不能同时打开。

本发明要解决的另一个技术问题在于提供一种压缩天然气运输船，以方便天然气的运输、降低运输成本同时提高天然气输送的安全性。