[實用新型]一種利用LNG冷能發電的裝置

有效

• 申請號: 201620117633.5
• 申請日: 2016-02-05
• 公開（公告）號: CN205330750U
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 何振勇;張洪耀;張生;牛卓韜;鄭忠英;傅建青;王培;寇偉偉
• 申請（專利權）人: 新地能源工程技術有限公司
• 主分類號: F01K23/00
• 分類號: F01K23/00;F01K25/10
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 唐曙暉

技術領域

本實用新型涉及一種將LNG的冷能回收利用進行發電的裝置，具體涉及一種利用兩級冷 量回收循環回收LNG冷能發電的裝置。

背景技術

LNG攜帶大量的低溫冷能，隨著我國大量進口LNG，其經濟價值已不能被忽視。冷能可 采用直接或間接的方法加以利用。LNG直接利用方法包括有冷能發電、海水淡化、液化分離 空氣(液氧、液氮)、輕烴分離、冷凍倉庫、液化碳酸、制干冰、空調等；間接利用有冷凍食 品，低溫粉碎廢棄物處理，凍結保存，低溫醫療，食品保存等。現有的冷能發電工藝效率較 低，本實用新型提出一種新的裝置，逐級利用LNG冷能以提高其利用效率。

CN102996378A公開了一種以烴類混合物為工質回收液化天然氣冷能發電的方法。該方法 包括以下步驟：使混合工質與經過升壓的液化天然氣進入換熱器進行換熱；經過換熱的混合 工質進行升壓，然后回到換熱器進行再次換熱，再次換熱之后的混合工質進入透平膨脹機膨 脹做功并帶動發電機發電；經過透平膨脹機的混合工質回到換熱器進行下一個循環；將經過 換熱的液化天然氣輸出，以向外輸送或供氣。該發明以LNG為低溫熱源，以周圍環境、工業 余熱等作為高溫熱源，通過回收LNG的冷能等能量產生機械能并帶動發電機產生電力。該專 利申請公開的技術方案采用的循環工質為混合烴類，通過調整混合工質的組成適應不同的液 化天然氣組分、壓力等條件，實際操作可以發現混合烴各組分的配比較為困難，直接影響到 開車周期；而且混合工質在使用過程中一些組分會損失，從而導致混合工質性質發生改變。

CN103075250A公開了一種梯級利用液化天然氣冷能發電的方法，該方法包括天然氣介質 朗肯循環和冷媒介質朗肯循環兩個部分，是利用汽化的天然氣和另一種冷媒作為發電工質， 通過控制天然氣介質和冷媒介質的壓力來實現與LNG的多重梯級換熱，一方面解決朗肯循環 發電時冷媒回收LNG冷能的過程中有效能損失過大的問題，另一方面通過系統集成將朗肯循 環中增壓后的液化冷媒攜帶的冷能再次利用，提高冷能的利用效率；同時，該發明以熱媒水 為介質利用接收站附近的燃氣-蒸汽聯合電廠發電后排向大氣的煙氣余熱作為冷能發電的低 溫熱源，不僅可以提高朗肯循環的發電效率，而且余熱利用不會對燃氣電廠的發電效率產生 不利影響，并且可以減少煙氣余熱對環境造成的熱污染。該系統可以理解為五個冷能回收循 環，雖然冷能回收效率較高，但是流程過于復雜，適用于對冷能利用效率要求較高的場合。

CN103362579A公開了一種回收液化天然氣冷能的兩級膨脹發電裝置及方法，LNG經過LNG 泵提升壓力后進入多股流低溫換熱器的第一流道汽化并升溫；高壓工質氣體進入第一級透平 膨脹機膨脹后輸出電力，工質氣體分成兩部分，第一部分進入板翅式多股流低溫換熱器的第 二流道吸收LNG冷能冷凝為液體，再用泵加壓；第二部分經第二換熱器后進入第二級透平膨 脹機膨脹，并進入板翅式多股流低溫換熱器的第三流道冷凝為液體，用泵加壓后進入第四流 道，之后與第一部分工質匯合，匯合后與冷媒換熱，再與環境換熱及/或吸收工業余熱后回到 第一級透平膨脹機入口，完成循環。第一級透平膨脹機和第二級透平膨脹機輸出的功均用來 產生電力。本發明以乙烯或乙烷為工質，通過回收LNG冷能及余熱進行發電，可以廣泛應用 于利用液化天然氣冷能發電中。該系統僅僅采用一種工質且只有一級循環，存在的問題是冷 能回收換熱器溫差相對較大，有效能損失相對會大一些。

CN104373165A公開了一種利用液化天然氣冷能發電的系統，包括第一LNG泵、第二LNG 泵、第三LNG泵、低壓天然氣冷凝器、中壓天然氣冷凝器、低壓冷媒冷凝器、第一液體冷媒 泵、第二液體冷媒泵、第三液體冷媒泵、冷媒氣化器、高壓天然氣加熱器、高壓天然氣過熱 器、冷媒膨脹機、天然氣膨脹機、次中壓冷媒冷凝器和中壓冷媒冷凝器，整個發電過程包括 天然氣介質朗肯循環和混合冷媒介質朗肯循環兩個部分，減少了LNG冷能回收過程中有效能 損失，提高了LNG冷能的發電效率。該專利申請公布的流程與CN103075250A公布的流程基本 一致，雖然可以回收LNG從-160℃～0℃整個溫度區別的冷量，但流程過于復雜，動設備較多， 適用于對冷能利用效率要求較高的場合。

實用新型內容

本實用新型提供了一種利用LNG冷能發電的裝置，用于回收LNG汽化向下游管網供應 天然氣的過程中釋放出的大量冷能，利用三個獨立的循環將冷能回收用于發電，避免了冷能 的損失。