本技术提出了一种储气罐压力智能控制系统及其控制策略,该系统包含排气控制单元和压力管理单元,旨在实现对多个储气罐压力的精确控制。排气控制单元中集成了文丘里吸气装置,该装置有助于优化储气罐的压力调节过程。
背景技术
LNG(Liquefied Natural Gas),即液化天然气,是天然气经过净化处理后,在常压下冷却至约-162℃液化形成的。LNG作为一种清洁能源,具有低污染、低碳排放的特点,其使用有助于减少温室气体排放,改善环境质量。随着全球对清洁能源需求的增加,LNG行业正在迅速发展,包括作为城市管网供气的调峰气源、车用燃料、分布式能源系统等。
在车用燃料使用领域中,LNG 都存储在储气罐中,在日常使用中,对于储气罐的管控主要包括:排气控制和压力管理,其中:
在排气控制方面:现有的储气罐一般存储有700bar(最高压力)的高压气体,储气罐外气体的工作压力大约260bar,这些气体会释放到发动机后进行燃烧,产生能量,释放以后LNG储气罐里面的压力降低,随着LNG储气罐内气体压力降低到260bar及以下时,由于储气罐外气体工作压力较高,储气罐内这部分气体将无法输出到储气罐外,供发动机使用,造成LNG储气罐内气体能量的利用率不高,储气罐的存储空间也不能得到有效利用;
在压力管理方面:LNG是以零下160℃左右温度存储在双层不锈钢储罐中。由于环境温度和LNG之间的巨大温差,环境和LNG之间热传导不可避免地随时发生着,部分LNG液体受热就会蒸发成气态,在发动机长期不运行的情况下,随着LNG蒸发成气态的量越来越多,LNG储罐内压力逐渐升高,超过700bar时,目前的LNG储罐均设置安全阀,当罐内压力达到设置压力时,将甲烷排放至大气,容易造成空气的污染。
因此,现有LNG储罐内气体压力低于储气罐外气体工作压力时,储气罐将不能对外排气,这部分气体无法得到利用;当压力过高时,超过700bar的压力上限时,现有LNG储罐要么使用安全阀将超压蒸发天然气排至大气,要么通入发动机进气道进行燃烧,要么在加液时将超压蒸发回收至加液站气罐。
实现思路