[發(fā)明專利]一種LNG冷能梯級利用控制系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910672938.0
• 申請日: 2019-07-24
• 公開（公告）號: CN110529208B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設計）人: 戴義平;鄭少雄;陳康;杜洋
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學
• 主分類號: F01K13/02
• 分類號: F01K13/02;F01K11/02;F01K23/10;F01D15/10;F02C6/00;F25J3/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 范巍

1.一種LNG冷能梯級利用控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

空氣分離系統(tǒng)，用于輸入待分離空氣及LNG，用于輸出一次升溫后的天然氣，輸出液態(tài)O₂；其中，輸入的LNG溫度范圍為-162℃～-120℃；

換熱器H₂，用于輸入所述空氣分離系統(tǒng)輸出的一次升溫后的天然氣，用于輸入待換熱的CO₂，用于輸出液態(tài)CO₂，用于輸出二次升溫后的天然氣；其中，一次升溫后的天然氣的溫度范圍為-110℃～-90℃；

透平T₁，用于輸入所述換熱器H₂輸出的二次升溫后的天然氣，用于輸出一次降溫降壓后的天然氣，用于帶動發(fā)電機G₁發(fā)電；其中，二次升溫后的天然氣的溫度范圍為-80℃～-60℃；

換熱器H₁，用于輸入所述透平T₁輸出的一次降溫降壓后的天然氣，用于輸入待換熱的載冷劑，用于輸出換熱后的載冷劑，用于輸出三次升溫后的天然氣；

透平T₂，用于輸入所述換熱器H₁輸出的三次升溫后的天然氣，用于輸出二次降溫降壓后的天然氣，用于帶動發(fā)電機G₂發(fā)電；其中，三次升溫后的天然氣的溫度范圍為-80℃～-60℃。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LNG冷能梯級利用控制系統(tǒng)，其特征在于，所述載冷劑為乙二醇水溶液，其體積分數(shù)在50％～60％之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LNG冷能梯級利用控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

換熱器H₄，用于輸入液態(tài)O₂，用于輸入待冷卻煙氣，用于輸出O₂氣體；

多股物流換熱器，用于輸入所述換熱器H₄輸出的O₂氣體，用于輸入所述透平T₂輸出的二次降溫降壓后的天然氣，用于輸入空氣，用于輸出換熱后的氧氣和空氣的混合氣體，用于輸出四次升溫后的天然氣；

燃燒室，用于輸入所述多股物流換熱器輸出的四次升溫后的天然氣及氧氣和空氣的混合氣體，富氧燃燒后，輸出燃燒后產(chǎn)生的高溫煙氣；

燃氣輪機GT，用于輸入所述燃燒室輸出的高溫煙氣，用于輸出降壓后的煙氣，用于帶動發(fā)電機G₃發(fā)電；

換熱器H₃，用于輸入所述燃氣輪機GT輸出的降壓后的煙氣，用于輸入循環(huán)水，用于輸出過熱蒸汽；

透平T₄，用于輸入所述換熱器H₃輸出的過熱蒸氣，用于帶動發(fā)電機G₄發(fā)電；

冷凝器，用于輸入冷凝膨脹做功后的乏汽，用于輸出凝結(jié)水。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LNG冷能梯級利用控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

氣液分離器，用于輸入待處理的煙氣，用于輸出冷凝水，用于輸出CO₂混合氣體；其中，輸出的CO₂混合氣體經(jīng)過壓縮機C₂輸入所述換熱器H₂進行換熱。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LNG冷能梯級利用控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

天然氣輸送管路，用于天然氣的傳輸；所述天然氣輸送管路設置有加壓泵和控制閥；

液態(tài)CO₂收集灌，用于收集所述換熱器H₂輸出的液態(tài)CO₂；

液態(tài)O₂收集灌，用于收集所述空氣分離系統(tǒng)輸出的液態(tài)O₂。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LNG冷能梯級利用控制系統(tǒng)，其特征在于，透平T₁的進口溫度為-90℃～-60℃；

透平T₂的進口溫度為-10℃～-20℃，透平T₂的出口壓力為300KPa。