[發明專利]一種基于液化天然氣冷能梯級利用的冷熱電三聯供系統

在審

• 申請號: 201910038529.5
• 申請日: 2019-01-16
• 公開（公告）號: CN109681326A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 趙志淵;孫建玲;杭小林;王振華;金妍
• 申請（專利權）人: 新奧數能科技有限公司
• 主分類號: F02C6/00
• 分類號: F02C6/00;F01K11/02;F01D15/10;F22B1/18;F22D11/06;F24F5/00;F24H8/00;F28D21/00
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 楊樂

本發明涉及能源利用技術領域，提供了一種基于液化天然氣冷能梯級利用的冷熱電三聯供系統，包括液化天然氣輸送系統、聯合供能系統以及制冷系統；液化天然氣輸送系統包括依次連接的液化天然氣供給裝置、冷凝裝置以及工質換熱裝置；聯合供能系統包括燃氣輪發電機組、余熱鍋爐組以及汽輪機組，燃氣輪發電機組與工質換熱裝置連接，余熱鍋爐組包括與燃氣輪發電機組連接的余熱鍋爐，汽輪機組與余熱鍋爐和冷凝裝置均連接；制冷系統包括冰蓄冷槽和第一工質，冰蓄冷槽內設有與空調循環水換熱的第一換熱裝置，第一工質在工質換熱裝置和第一換熱裝置中循環；不僅對液化天然氣的冷量進行梯級利用，能量利用更加充分，而且實現冷熱電三聯供。

技術領域

本發明涉及能源利用技術領域，更具體地說，是涉及一種基于液化天然氣冷能梯級利用的冷熱電三聯供系統。

背景技術

目前燃氣-蒸汽聯合循環技術大多是利用管道氣體通過燃氣輪發電機組、余熱鍋爐和汽輪機進行發電。天然氣是一種清潔、高效的能源，可用于燃氣-蒸汽聯合循環技術中提供能量。液化天然氣(LiquefiedNatural Gas，簡寫為LNG)作為天然氣的液態形式，是天然氣經過凈化處理、降溫至-162℃時形成的液體，體積相對于天然氣急劇縮小，極大增加了天然氣存儲、運輸和利用的靈活性。液化天然氣一般不能直接加以利用，需要氣化成氣態天然氣進行利用，在換熱氣化過程中理論上具有巨大的冷量。傳統的氣化方式有兩種，一種是海水氣化，一種是浸沒式燃燒氣化，這兩種方式雖然初期建設成本低，但是在運行過程中消耗能量的同時，無法回收液化天然氣冷能資源，造成了能量的浪費。

目前的燃氣-蒸汽聯合循環技術只進行熱能和電能的供應，在液化天然氣的加熱氣化過程中無法對其冷量進行梯級利用，從而造成了能量的浪費。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于液化天然氣冷能梯級利用的冷熱電三聯供系統，以解決現有技術中由于無法對液化天然氣的冷量進行梯級利用而造成能量浪費的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：提供一種基于液化天然氣冷能梯級利用的冷熱電三聯供系統，包括液化天然氣輸送系統、聯合供能系統以及制冷系統；

所述液化天然氣輸送系統包括液化天然氣供給裝置、冷凝裝置以及工質換熱裝置，所述液化天然氣供給裝置、所述冷凝裝置以及所述工質換熱裝置依次連接；

所述聯合供能系統包括燃氣輪發電機組、余熱鍋爐組以及汽輪機組，所述燃氣輪發電機組與所述工質換熱裝置連接，所述余熱鍋爐組包括余熱鍋爐，所述余熱鍋爐與所述燃氣輪發電機組連接，所述汽輪機組與所述余熱鍋爐和所述冷凝裝置均連接；

所述制冷系統包括冰蓄冷槽和第一工質，所述冰蓄冷槽內設有與空調循環水進行換熱的第一換熱裝置，所述第一換熱裝置與所述工質換熱裝置連接，所述第一工質在所述工質換熱裝置和所述第一換熱裝置中循環；

所述液化天然氣供給裝置提供的液化天然氣依次輸送至所述冷凝裝置和所述工質換熱裝置，與所述冷凝裝置中的鍋爐給水換熱以及與所述工質換熱裝置中的第一工質換熱后轉變為天然氣，并繼續輸送至所述燃氣輪發電機組進行發電；

所述燃氣輪發電機組產生電能的過程中產生的高溫煙氣進入所述余熱鍋爐，以便對所述余熱鍋爐的鍋爐給水進行加熱；

所述鍋爐給水輸送至所述汽輪機組進行發電，并經所述冷凝裝置后返回至所述余熱鍋爐；

所述第一工質在所述工質換熱裝置中換熱后溫度降低，并在所述第一換熱裝置中與所述空調循環水換熱，以便對所述空調循環水進行降溫。

在一個實施例中，所述汽輪機組包括汽輪機、第二發電機、水箱以及給水泵；

所述汽輪機與所述余熱鍋爐連接，所述第二發電機與所述汽輪機連接，所述水箱通過所述冷凝裝置與所述汽輪機連接，所述給水泵與所述水箱和所述余熱鍋爐連接。