[發明專利]一種超臨界二次分流式縱向三級朗肯循環發電系統

在審

• 申請號: 201710904257.3
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107725130A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 姚壽廣;徐禮康;馮國增
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學;江蘇科技大學海洋裝備研究院
• 主分類號: F01K25/10
• 分類號: F01K25/10
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙)11316
• 代理人: 滑春生

技術領域

本發明涉及LNG冷能發電技術領域，特別涉及一種超臨界二次分流式縱向三級朗肯循環發電系統。

背景技術

天然氣因其高效清潔成為當今全球用量增長最快的燃料，但由于天然氣液化需要消耗大量的電能。在接受終端LNG與環境溫度有巨大的溫差，具有大量可利用的冷能。由于LNG-FSRU通常停留在在遠離陸地用戶的海面，為了順利的將天然氣通過管道運送到用戶，FSRU系統中的NG出口壓力通常比陸地IFV系統NG出口壓力高。根據美國LNG輸氣壓力要求，天然氣遠距離運輸要達到7MPa以上，此時LNG已達到超臨界狀態，因此在大多FSRU上IFV再汽化系統中LNG會在超臨界氣化壓力下氣化。LNG冷能發電因其產業鏈短、對環境無污染、基本不受市場、環境、運輸等外部環境影響而成為最有效的冷能利用方式之一。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種能夠減少冷凝器?損的超臨界二次分流式縱向三級朗肯循環發電系統。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：一種超臨界二次分流式縱向三級朗肯循環發電系統，其創新點在于：包括一LNG循環泵、一海水泵；

還包括呈縱向陣列依次分布的

一級發電單元，所述一級發電單元包括依次連接的一級蒸發器、一級汽輪機、一級冷凝器、一級工質泵及在該閉環回路中循環的一級發電工質，其中，一級蒸發器的兩端均具有一對一級熱源輸入端、一級熱源輸出端，其一端的一級熱源輸出端與一級汽輪機相連，所述一級冷凝器的兩端均具有一對一級熱源輸入端、一級熱源輸出端，其一端的一級熱源輸入端與一級汽輪機相連，另一端的一級熱源輸入端與LNG循環泵相連，一級熱源輸出端與一級工質泵相連；

二級發電單元，所述二級發電單元包括依次通過管道連接形成閉環回路的二級蒸發器、二級汽輪機、二級分流器、二級冷凝器、二級混合器、二級工質泵及在該閉環回路中循環的二級發電工質，其中，二級蒸發器的兩端均具有一對二級熱源輸入端、二級熱源輸出端，其一端的二級熱源輸入端與二級工質泵相連，另一端的二級熱源輸出端與二級汽輪機相連，二級分流器具有一個輸入端、三個輸出端，其輸入端與二級汽輪機相連，其中一個輸出端與一級蒸發器中與一級汽輪機相連一端的一級熱源輸入端相連，所述二級混合器具有三個輸入端、一個輸出端，二級冷凝器的一端具有兩個二級熱源輸入端、一個二級熱源輸出端，且該端的其中一個二級熱源輸入端與二級分流器的另一個輸出端相連，另一個二級熱源輸入端與一級工質泵相連，二級冷凝器的另一端具有一個二級熱源輸入端、兩個二級熱源輸出端，且該端的二級熱源輸入端與一級冷凝器中與一級汽輪機相連一端的一級熱源輸出端相連，其中一個二級熱源輸出端與二級混合器其中的一個輸入端相連，另一個二級熱源輸出端與一級蒸發器另一端的一級熱源輸入端相連，且一級蒸發器該端的一級熱源輸出端與二級混合器的另一個輸入端相連，二級混合器的輸出端與二級工質泵相連；

三級發電單元，所述三級發電單元包括依次通過管道連接形成閉環回路的三級蒸發器、三級汽輪機、三級分流器、三級冷凝器、三級混合器、三級工質泵及在該閉環回路中循環的三級發電工質，其中，三級混合器具有一個輸出端、兩個輸入端，其輸出端與三級工質泵相連，其中一個輸入端與二級蒸發器中與二級工質泵相連一端的二級熱源輸出端相連，三級蒸發器的兩端分別具有兩個三級熱源輸入端、兩個三級熱源輸出端，其一端的一個三級熱源輸入端與三級工質泵相連，另一個三級熱源輸入端與海水泵相連，另一端的一個三級熱源輸出端與三級汽輪機相連，所述三級分流器具有一個輸入端、兩個輸出端，其輸入端與三級汽輪機相連，其中一個輸出端與二級蒸發器中與二級汽輪機相連一端的二級熱源輸入端相連，所述三級冷凝器的一端具有兩個三級熱源輸入端、一個三級熱源輸出端，且該端的其中一個三級熱源輸入端與三級分流器的另一個輸出端相連，另一個三級熱源輸入端與二級分流器剩余的一個輸出端相連，三級冷凝器的另一端具有兩個三級熱源輸出端、一個三級熱源輸入端，且該端的三級熱源輸入端與二級冷凝器中與二級分流器相連一端的二級熱源輸出端相鄰，該端其中的一個三級熱源輸出端與二級混合器剩余的一個輸出端相連，另一個三級熱源輸出端與三級混合器的另一個輸出端相連。

進一步的，所述一級發電工質采用R1150。

進一步的，所述二級發電工質采用R23。

進一步的，所述三級發電工質采用R290。