[發(fā)明專利]LNG能源梯級利用和數(shù)據(jù)中心一體化供能系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710681065.0
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN107503812A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱良松;鄭文廣;阮炯明;周宇昊;張海珍
• 申請（專利權(quán)）人: 華電電力科學(xué)研究院
• 主分類號: F01K13/00
• 分類號: F01K13/00;F01K17/02;F01D15/10;F02C6/18;H05K7/20
• 代理公司: 浙江英普律師事務(wù)所33238
• 代理人: 陳俊志

1.LNG能源梯級利用和數(shù)據(jù)中心一體化供能系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過潛液泵(10)與LNG儲罐(1)連通，其特征在于：包括LNG冷能利用模塊、制冷模塊、余熱利用模塊和發(fā)電模塊(6)；

所述LNG冷能利用模塊包括利用冷能的第一換熱器(2)；所述第一換熱器(2)第一入口連通潛液泵(10)出口；

所述制冷模塊包括為數(shù)據(jù)中心空調(diào)冷媒水提供冷能的第二換熱器(3)；所述第二換熱器(3)入口連通所述第一換熱器(2)第一出口；

所述的余熱利用模塊包括利用余熱的第三換熱器(4)；所述第三換熱器(4)第一入口連通所述第二換熱器(3)出口；

所述發(fā)電模塊(6)包括渦輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、內(nèi)燃機(jī)、蒸汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)中的一種或多種；所述第三換熱器(4)出口與發(fā)電模塊(6)相連通；所述第一換熱器(2)第二入口與發(fā)電模塊(6)相連通，所述第一換熱器(2)第二出口與發(fā)電模塊(6)相連通。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LNG能源梯級利用和數(shù)據(jù)中心一體化供能系統(tǒng)，其特征在于：所述余熱利用模塊還包括余熱鍋爐(8)，所述余熱鍋爐(8)出口連通所述第三換熱器(4)第二入口；所述發(fā)電模塊(6)發(fā)電后產(chǎn)生的煙氣通過所述余熱鍋爐(8)入口進(jìn)入余熱鍋爐(8)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的LNG能源梯級利用和數(shù)據(jù)中心一體化供能系統(tǒng)，其特征在于：所述余熱利用模塊還包括制冷機(jī)組(9)，所述制冷機(jī)組(9)出口連通所述第三換熱器(4)第二入口；所述發(fā)電模塊(6)發(fā)電后產(chǎn)生的煙氣通過所述制冷機(jī)組(9)入口進(jìn)入制冷機(jī)組(9)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LNG能源梯級利用和數(shù)據(jù)中心一體化供能系統(tǒng)，其特征在于：所述第一換熱器(2)的數(shù)量為2-4個(gè)，所述第二換熱器(3)和第三換熱器(4)的數(shù)量分別與所述第一換熱器(2)的數(shù)量相同。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LNG能源梯級利用和數(shù)據(jù)中心一體化供能系統(tǒng)，其特征在于：所述LNG冷能利用模塊還包括第四換熱器(5)，連通所述第一換熱器(2)和發(fā)電模塊(6)，吸收經(jīng)過LNG多級釋冷后的冷能，并將冷能傳遞給數(shù)據(jù)中心空調(diào)冷媒水。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LNG能源梯級利用和數(shù)據(jù)中心一體化供能系統(tǒng)，其特征在于：在所述第四換熱器(5)和發(fā)電模塊(6)之間還設(shè)置有混合器(7)，升溫后的天然氣進(jìn)入混合器(7)與管道天然氣混合，進(jìn)入發(fā)電模塊(6)發(fā)電。

7.權(quán)利要求6所述的LNG能源梯級利用和數(shù)據(jù)中心一體化供能系統(tǒng)的工作方法，其特征在于：LNG經(jīng)過潛液泵(10)升壓后流經(jīng)第一換熱器(2)，與發(fā)電工質(zhì)交換冷能，此時(shí)LNG溫度升高到-85～-100攝氏度；再經(jīng)過下一個(gè)的第一換熱器(2)交換冷能，此時(shí)LNG溫度升高到-30攝氏度左右，成為低溫天然氣；再經(jīng)過第四換熱器(5)交換冷能，此時(shí)低溫天然氣升溫到5～15攝氏度，進(jìn)入混合器(7)與管道天然氣混合，進(jìn)入發(fā)電模塊(6)發(fā)電；發(fā)電后產(chǎn)生的煙氣，一部分經(jīng)過余熱鍋爐(8)后進(jìn)入第三換熱器(4)，與第三換熱器(4)交換熱量，加熱發(fā)電工質(zhì)，提高發(fā)電模塊(6)發(fā)電效率，另一部分經(jīng)過制冷機(jī)組(9)后進(jìn)入第三換熱器(4)，與第三換熱器(4)交換熱量，加熱發(fā)電工質(zhì)，提高發(fā)電模塊(6)發(fā)電效率；經(jīng)過第一換熱器(2)的發(fā)電工質(zhì)進(jìn)入第二換熱器(3)交換冷能，此時(shí)發(fā)電工質(zhì)溫度升到0攝氏度左右，再進(jìn)入第三換熱器(4)升溫至30～80攝氏度，最后進(jìn)入發(fā)電模塊(6)發(fā)電后進(jìn)入第一換熱器(2)中進(jìn)行下一循環(huán)。