[實(shí)用新型]一種火電廠耦合LNG冷能發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920876942.4
• 申請(qǐng)日: 2019-06-11
• 公開（公告）號(hào): CN210483829U
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊豫森;崔華;陳輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 赫普科技發(fā)展（北京）有限公司
• 主分類號(hào): F01K11/02
• 分類號(hào): F01K11/02;F01K25/10;F01K23/02;F01D15/10
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 李宏志

本實(shí)用新型公開了一種火電廠耦合LNG冷能發(fā)電系統(tǒng)，包括火電廠朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，還包括LNG加熱器和LNG附加工質(zhì)冷能發(fā)電系統(tǒng)，LNG附加工質(zhì)冷能發(fā)電系統(tǒng)包括依次首尾連接以流通循環(huán)工質(zhì)的循環(huán)工質(zhì)加熱器、渦輪機(jī)和循環(huán)工質(zhì)冷凝器；循環(huán)工質(zhì)冷凝器與LNG加熱器連接，用于氣化加熱流向LNG加熱器的LNG液化天然氣；火電廠朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)分別與循環(huán)工質(zhì)加熱器、LNG加熱器連接，以利用火電廠朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的冷源損失加熱循環(huán)工質(zhì)加熱器內(nèi)的循環(huán)工質(zhì)以及LNG加熱器內(nèi)的天然氣。本申請(qǐng)中充分利用火電廠朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)冷源損失的能量，能夠?qū)崿F(xiàn)能源的充分循環(huán)利用，在避免對(duì)環(huán)境造成影響的前提下，提升兩個(gè)循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)中的發(fā)電效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及冷能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種火電廠耦合LNG冷能發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

根據(jù)我國(guó)能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，天然氣將成為我國(guó)能源發(fā)展戰(zhàn)略的一個(gè)亮點(diǎn)和綠色能源支柱之一。

在未來(lái)的時(shí)間內(nèi)，我國(guó)將會(huì)大量進(jìn)口天然氣，其中大部分天然氣將以液化天然氣(LNG)的方式輸送到中國(guó)。大量進(jìn)口的LNG同時(shí)攜帶著大量的冷能，如果不能有效地利用這些冷能，將會(huì)造成巨大的能源浪費(fèi)和環(huán)境污染。因此，如何有效地利用這些冷能，就變得極為重要與必要。利用LNG 冷能發(fā)電，一方面可以有效的利用LNG的高品位冷能；另一方面，在獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，不僅對(duì)天然氣本身沒有消耗，而且可以減少LNG 氣化過程中的環(huán)境污染。這對(duì)加快天然氣在我國(guó)能源消耗結(jié)構(gòu)中的廣度與深度，提高LNG的能源利用效率，實(shí)現(xiàn)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展都是非常必要的。

LNG冷能的用途有：發(fā)電、液化空氣分離、倉(cāng)庫(kù)冷凍、制干冰、低溫粉碎等，冷能利用方案的選擇需根據(jù)LNG接收站的工藝、市場(chǎng)情況、能量利用效率等多方面因素綜合分析。電能是市場(chǎng)上應(yīng)用最方便、用途最廣的能源形式，因此LNG冷能用于發(fā)電系統(tǒng)，產(chǎn)業(yè)鏈短，基本不受外界因素干擾，而其他冷能利用方式受環(huán)境、市場(chǎng)、運(yùn)輸?shù)纫蛩赜绊戄^大。

目前，LNG冷能發(fā)電只是利用LNG冷能冷卻附加工質(zhì)循環(huán)的冷凝器，或直接利用LNG或天熱氣的高壓力能通過膨脹機(jī)進(jìn)行發(fā)電，LNG氣化加熱或附加循環(huán)工質(zhì)的蒸發(fā)加熱均采用空氣或海水加熱，加熱溫度取決于環(huán)境或海水溫度，現(xiàn)有系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)更高溫度的加熱。因此，整體LNG冷能發(fā)電效率不高，設(shè)備投資巨大，項(xiàng)目回收期長(zhǎng)。

然而，現(xiàn)有的發(fā)電廠有超過50％的冷源損失白白在涼水塔或海水中散失掉，造成能量的損失，因此如何避免能量流失，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種火電廠耦合LNG冷能發(fā)電系統(tǒng)以，該發(fā)電系統(tǒng)能夠充分利用冷熱能源，避免能量流失，提高發(fā)電的效率，且能夠避免造成海水溫升的負(fù)面影響。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種火電廠耦合LNG冷能發(fā)電系統(tǒng)，包括火電廠朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，所述火電廠朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括依次首尾連接以流通汽水循環(huán)的火電廠鍋爐、汽輪機(jī)、排放冷源損失熱量以冷卻汽輪機(jī)排汽使之凝結(jié)的凝汽器，所述汽輪機(jī)用于帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，還包括LNG加熱器和LNG附加工質(zhì)冷能發(fā)電系統(tǒng)，所述LNG附加工質(zhì)冷能發(fā)電系統(tǒng)包括依次首尾連接以流通循環(huán)工質(zhì)的循環(huán)工質(zhì)加熱器、渦輪機(jī)和循環(huán)工質(zhì)冷凝器；所述循環(huán)工質(zhì)冷凝器與所述LNG加熱器連接，用于氣化加熱流向所述LNG加熱器的LNG 液化天然氣；

所述火電廠朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)分別與所述循環(huán)工質(zhì)加熱器、LNG加熱器連接，以利用所述火電廠朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的冷源損失加熱所述循環(huán)工質(zhì)加熱器內(nèi)的循環(huán)工質(zhì)以及所述LNG加熱器內(nèi)的天然氣。

優(yōu)選的，所述LNG加熱器設(shè)有用于與接收到的天然氣進(jìn)行熱交換的第一熱源工質(zhì)通道，所述第一熱源工質(zhì)通道與所述凝汽器的海水或循環(huán)水出口連接；

和/或，所述LNG加熱器設(shè)有用于與接收到的天然氣進(jìn)行熱交換的第二熱源工質(zhì)通道，所述第二熱源工質(zhì)通道與所述汽輪機(jī)的排汽通道連接。