[發明專利]一種提高液化天然氣冷能發電效率的集成優化方法

無效

• 申請號: 201010123728.5
• 申請日: 2010-03-10
• 公開（公告）號: CN101806293A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 李亞軍;金光;陳行水
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F03G7/04
• 分類號: F03G7/04;F03G7/05;F01K25/10;F01D15/10;F02C6/18
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉

1.一種提高液化天然氣冷能發電效率的集成優化方法，其特征在于包括以 下操作步驟：

(一)天然氣直接膨脹發電系統：

(1)液化天然氣與冷媒工質換熱

通過液化天然氣泵把液化天然氣加壓成高壓液體；將高壓液體和在透平膨脹 機中做功后的低壓冷媒工質氣體通過冷媒冷凝器換熱，高壓液體被氣化成高壓 天然氣，冷媒工質氣體被冷凝成冷媒工質液體；

(2)天然氣加熱

在海水加熱器中利用海水的熱量對步驟(1)所得高壓天然氣進行加熱，然 后利用低溫熱源進一步加熱，得到溫度為75～88℃，壓力為75～85kg/cm²的高 溫高壓天然氣；

(3)天然氣膨脹做功

將步驟(2)所得的高溫高壓天然氣通過透平膨脹機做功，做功后的天然氣 壓力降低至20～25kg/cm²，溫度降低至8～15℃，得到發電用天然氣；

(二)冷媒朗肯循環發電系統：

(4)冷媒工質冷凝

將步驟(1)所得冷媒工質液體經過冷媒泵加壓至11～13kg/cm²，得到高壓 冷媒工質；

(5)冷媒工質汽化

將步驟(4)所得高壓冷媒工質在冷媒/冰水換熱器中與冰水系統的冰水回 水進行換熱，高壓冷媒工質的冷量傳遞給冰水回水，降溫后的冰水回水返回冰 水系統；將換熱后的高壓冷媒工質通過冷媒蒸發器加熱汽化，得到壓力為8～9 kg/cm²，溫度為26～30℃的高壓冷媒工質氣體；所述加熱汽化的熱源為低溫熱 源；

(6)工質膨脹做功

將步驟(5)所得高壓冷媒工質氣體通過透平膨脹機做功，驅動發電機發電， 做功后的工質壓力降低至0.3～0.5kg/cm²，溫度降低至-36.1～-32.5℃，得到低壓 冷媒工質氣體；

(三)冰水系統：

將步驟(5)中降溫后的冰水回水由冰水槽經泵輸送至液化天然氣接受站區 域的建筑內，與空調送風和壓縮機機間冷卻器做熱交換，換熱后冰水回水溫度 升高，然后返回至冷媒/冰水換熱器中，與高壓冷媒工質進行換熱，降溫后的冰 水回水再返回冰水槽。

2.根據權利要求1所述的一種提高液化天然氣冷能發電效率的集成優化方 法，其特征在于：步驟(1)所述冷媒工質為丙烷，或乙烷、丙烷、二氯二氟甲 烷、三氟一氯甲烷和二氟一氯甲烷的混合物。

3.根據權利要求1所述的一種提高液化天然氣冷能發電效率的集成優化方 法，其特征在于：步驟(1)所述高壓液體的壓力為70～90kg/cm²，溫度-140～ -150℃。

4.根據權利要求1所述的一種提高液化天然氣冷能發電效率的集成優化方 法，其特征在于：步驟(2)和(5)所述低溫熱源是液化天然氣接收站附近的 燃氣發電廠產生的低溫乏汽。

5.根據權利要求1或4所述的一種提高液化天然氣冷能發電效率的集成優 化方法，其特征在于：步驟(2)所述低溫熱源的流量為20t/h～25t/h，溫度為 145℃～160℃，壓力為3～4kg/cm²；步驟(5)所述低溫熱源的流量為30t/h～ 40t/h，溫度為145℃～160℃，壓力為3～4kg/cm²。

6.根據權利要求1所述的一種提高液化天然氣冷能發電效率的集成優化方 法，其特征在于：步驟(2)所述利用海水的熱量對步驟(1)所得高壓天然氣 進行加熱是將高壓天然氣的溫度升高至5～15℃。

7.根據權利要求1所述的一種提高液化天然氣冷能發電效率的集成優化方 法，其特征在于：步驟(3)所述透平膨脹機的發電功率為5066～5526kW。