[發明專利]接收站LNG冷能發電與BOG回收發電耦合系統及方法

在審

• 申請號: 202010047085.4
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111120025A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 賴建波;韓金麗;羅祥平;程韋豪
• 申請（專利權）人: 北京市燃氣集團有限責任公司
• 主分類號: F01K25/10
• 分類號: F01K25/10;F01K23/10;F02B63/04;F01N5/02;F25B27/02
• 代理公司: 北京天方智力知識產權代理事務所(普通合伙) 11719
• 代理人: 賈耀梅

1.一種接收站LNG冷能發電與BOG回收發電耦合系統，其特征在于，包括：

LNG冷能發電子系統和BOG發電余熱回收子系統；其中：

所述LNG冷能發電子系統包括：第一換熱器(3)、第二換熱器(11)、循環工質泵(12)、第三換熱器(13)和膨脹發電機(14)；

所述BOG發電余熱回收子系統包括：調節閥(5)、燃氣發電機組(7)、吸收式換熱機組(8)、熱/冷用戶(9)、第三換熱器(13)和第四換熱器(15)；

LNG儲罐(1)與所述第一換熱器(3)的第一入口相連；

所述第一換熱器(3)的第一出口與BOG儲罐(4)的入口相連，所述第一換熱器(3)的第二入口與膨脹發電機(14)的出口相連，所述第一換熱器(3)的第二出口與第二換熱器(11)的第一入口相連；

所述第二換熱器(11)的第二入口與LNG高壓泵(10)的出口相連，所述LNG高壓泵(10)的入口與設置在所述LNG儲罐(1)內的低壓潛液泵(2)的出口相連，所述第二換熱器(11)的第一出口與循環工質泵(12)的入口相連，所述第二換熱器(11)的第二出口與第四換熱器(15)的第一入口相連；

所述循環工質泵(12)的出口與所述第三換熱器(13)的第一入口相連，所述第三換熱器(13)的第一出口與所述膨脹發電機(14)的入口相連；

所述第四換熱器(15)的第一出口與LNG氣化器(17)的第一入口相連，第四換熱器(15)的第二入口與第三換熱器(13)的第二出口相連；

所述LNG氣化器(17)的第二入口與海水泵(16)的出口相連；

所述BOG儲罐(4)的第一出口與所述調節閥(5)的入口連接，所述BOG儲罐(4)的第二出口與城鎮燃氣用戶(6)相連，所述調節閥(5)的出口與所述燃氣發電機組(7)的入口相連，所述燃氣發電機組(7)的第一出口與所述第三換熱器(13)的第二入口相連，所述燃氣發電機組(7)的第二出口與吸收式換熱機組(8)的第一入口相連；

所述吸收式換熱機組(8)的第一出口與熱/冷用戶(9)的入口相連，所述吸收式換熱機組(8)的第二入口與所述熱/冷用戶(9)的出口相連。

2.一種利用如權利要求1所述的接收站LNG冷能發電與BOG回收發電耦合系統執行的接收站LNG冷能發電與BOG回收發電耦合方法，其特征在于，包括：

由LNG儲罐產生的BOG與經膨脹發電機后的循環工質在第一換熱器內進行熱量交換，使BOG溫度上升而循環工質的溫度下降，溫度升高后的BOG被存儲在BOG儲罐中；

由所述BOG儲罐輸出的天然氣一路通過燃氣管道供給城鎮燃氣用戶，另一路通過調節閥對天然氣的壓力和流量進行調節并滿足燃氣發電機組的用氣要求后供給所述燃氣發電機組；

所述燃氣發電機組產生的余熱一路供給吸收式換熱機組，生產熱水或冷水供給熱/冷用戶；另一路與經循環工質泵升壓后的液態循環工質在第三換熱器內進行熱量交換，使循環工質由液態變成氣態，換熱后發電余熱的熱值降低；

高壓氣態循環工質推動膨脹發電機做功變成低壓氣態循環工質；

位于所述LNG儲罐底部的低壓潛液泵將所述LNG儲罐內的LNG輸送至儲罐外，通過LNG高壓泵對LNG進行升壓，升壓后的LNG與經第一換熱器換熱后的循環工質在第二換熱器內進行熱量交換，循環工質由氣態變成液態，換熱后的LNG溫度升高；

溫度升高后的LNG與經第三換熱器換熱后的發電余熱在第四換熱器內進行熱量交換，LNG的溫度進一步升高，發電余熱被完全回收后從第四換熱器的第二出口輸出；

溫度進一步升高后的LNG與經海水泵提壓后的海水在LNG氣化器中進行熱量交換，LNG變成氣態天然氣，滿足外輸氣條件后被送入高壓管道。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，還包括：

當LNG冷能發電子系統停止運行時，由所述LNG儲罐產生的BOG被存儲在BOG儲罐中，從BOG儲罐出來的天然氣一路通過燃氣管道供給城鎮燃氣用戶，另一路通過調節閥對氣體的壓力和流量進行調節后供給燃氣發電機組；

燃氣發電機組發電產生的余熱一路余熱輸往吸收式換熱機組生產熱水或冷水供給熱/冷用戶，另一路余熱與經LNG高壓泵升壓后的LNG在第四換熱器內進行熱量交換，LNG的溫度得到升高，余熱量被完全回收后從第四換熱器的第二出口輸出。