[发明专利]一种LNG液化装置及其控制方法

说明书

本申请实施例中公开了一种LNG液化装置及其控制方法，本实施例提供的LNG液化装置，在入口分离器的出口以及压缩机的入口之间安装有压力变送器以及调节阀，并且压力变送器通过电缆与DCS系统中的AI卡件连通，调节阀与DCS系统中的AO卡件连通，DCS系统可以通过压力变送器获取到冷剂压缩机入口前的压力值，当压力值过大时，可以通过控制调节阀的开度从而降低冷剂压缩机入口的压力，从而防止LNG液化装置中的冷剂压缩机因过载而停机，避免由于冷剂放空而导致的环境污染，以及节省由于LNG液化装置重新启车出液的时间，节约重启电费。

技术领域

本申请涉及制冷技术领域，具体涉及一种LNG液化装置及其控制方法。

背景技术

目前国内外的液化天然气(Liquefied Natural Gas，LNG)液化装置基本都采用混合冷剂制冷工艺，其特点是混合制冷剂的不同组分在冷箱的不同温度段与天然气的换热，二者间的温差可以保持在一个较低的水平，类似于阶式循环制冷工艺设计无数个单独的循环系统串联，但又避免了阶式系统设备繁多、操作复杂等缺点，主要工艺流程如下：

原料气经净化后进入冷箱与混合冷剂换热，分离重烃后节流得到常压下的液化天然气。混合冷剂经冷剂压缩机增压后首先经冷箱预冷后再节流降温进入冷箱为其他热流股提供冷量，出冷箱的常温冷剂回到冷剂压缩机入口继续循环制冷。

在LNG液化装置运行过程中，由于气相J-T阀故障或者冷箱冷剂配比出现问题等故障导致冷剂压缩机入口流量过低时，冷剂压缩机的防喘振系统会发出指令，冷剂压缩机的防喘阀会瞬时打开，此时冷剂压缩机的入口流量和入口压力会瞬时增大，导致冷剂压缩机的电机负荷超载，电机电流过大，冷剂压缩机自动保护会自动停机，此时冷剂压缩机入口的压力会瞬时增大，导致冷剂压缩机入口的安全阀起跳，大量冷剂放空到火炬，造成冷剂浪费，并且污染环境。

由于冷剂压缩机突然停机，还需要操作人员重新启动冷剂压缩机，重新补充冷剂，也延长了LNG液化装置重新启车出液的时间，造成电费损失。

发明内容

本申请实施例中提供一种LNG液化装置及其控制方法，能够防止LNG液化装置中的冷剂压缩机过载停机。

一方面，本申请提供一种LNG液化装置，包括：

冷剂压缩机、冷箱、防喘阀、入口分离器、DCS系统、压力变送器、调节阀、气相J-T阀以及液相J-T阀，其中：

所述冷剂压缩机包括压缩机、冷水器以及出口分离器，所述防喘阀设置在所述冷水器的出口与所述入口分离器的入口之间；

所述压力变送器以及所述调节阀安装在所述入口分离器的出口以及所述压缩机的入口之间，所述压力变送器通过电缆与所述DCS系统中的AI卡件连通，所述调节阀与所述DCS系统中的AO卡件连通；

所述出口分离器的出口分别通过液相管道与气相管道与所述冷箱连通，所述液相J-T阀安装在所述液相管道上，所述气相J-T阀安装在所述气相管道上；

所述冷箱包括冷剂出口、天然气入口以及LNG出口，所述冷剂出口与所述入口分离器的入口连通。

在一些实施例中，所述冷剂压缩机包括一级冷剂压缩机以及二级冷剂压缩机，所述一级冷剂压缩机包括一级压缩机、一级冷水器以及一级出口分离器，所述二级冷剂压缩机包括二级压缩机、二级冷水器以及二级出口分离器，其中，所述一级压缩机、所述一级冷水器、所述一级出口分离器、所述二级压缩机、所述二级冷水器以及所述二级出口分离器依次连通。

在一些实施例中，所述防喘阀包括一级防喘阀和二级防喘阀，所述一级防喘阀设置在所述一级冷水器的出口与所述入口分离器的入口之间，所述二级防喘阀设置在所述二级冷水器的出口与所述入口分离器的入口之间。

在一些实施例中，所述LNG液化装置还包括一级出口分离器增压泵，所述一级出口分离器增压泵安装在所述一级出口分离器的出口及所述二级出口分离器的入口之间。