[發明專利]一種LNG冷能綜合利用系統

在審

• 申請號: 202010144021.6
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111173581A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 楊天亮;張勇;甄曉偉;田歡
• 申請（專利權）人: 青島中稷龍源能源科技有限公司
• 主分類號: F01K25/06
• 分類號: F01K25/06;F01K25/10;F01K17/02;F01K27/00;F17C9/04
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

本發明涉及LNG冷能利用技術領域，公開一種LNG冷能綜合利用系統，包括：LNG氣化系統，其包括通過管路依次串聯的第一換熱器、第三換熱器和第六換熱器，LNG氣化系統中流動有LNG液體；發電循環系統，其包括第一發電循環系統和第二發電循環系統，發電循環系統中循環流動有發電循環工質，發電循環工質流經第一換熱器和第三換熱器時與LNG液體進行熱量交換；冷能輸送系統，其包括第四換熱器、第六換熱器和外部用冷部件，冷能輸送系統中循環流動有載冷劑，載冷劑與發電循環工質和LNG分別在第四換熱器和第六換熱器中進行熱量交換。本系統采用單循環發電循環工質在雙循環發電系統的換熱器內進行多級換熱，降低冷能回收過程中的傳熱溫差，能夠高效回收LNG冷能。

技術領域

本發明涉及LNG冷能利用領域，尤其涉及一種LNG冷能綜合利用系統。

背景技術

天然氣是由不同成分按一定的比例組成的混合物，其主要成分是碳氫化合物，包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等，其中甲烷占90％以上。LNG即液化天然氣(Liquefied NaturalGas)，是將氣田生產的天然氣凈化處理后，經一連串超低溫液化而獲得常壓下是液體的天然氣，被公認是地球上最干凈的化石能源。其具有無色、無味、無毒且無腐蝕性，其體積約為同量氣態天然氣體積的1/625，液化天然氣的質量僅為同體積水的45％左右。一般液化天然氣在普通大氣壓下，通過降溫到約-162℃來液化。

為便于天然氣運輸，通常將天然氣液化為LNG。LNG目前常用的儲存溫度為-162℃，用戶使用的溫度為5℃左右，從儲存溫度至使用溫度的氣化過程釋放的冷量大約為830kJ/kg，若LNG擁有的冷能以100％的效率轉化為電能，那么每噸LNG的冷能可轉化為240kWh的電能。由此可見，可供利用的LNG冷能是相當可觀的。這種冷能從能源品位上來看，具有較高的利用價值，如果通過特定的工藝利用LNG冷能，可以達到節省能源、提高經濟效益的目的。

LNG冷能可采用直接或間接的方法加以利用。LNG直接利用方法包括有冷能發電、海水淡化、液化分離空氣(液氧、液氮)、輕烴分離、冷凍倉庫、液化碳酸、制干冰、空調；間接利用有冷凍食品，低溫粉碎廢棄物處理，凍結保存，低溫醫療，食品保存等。

雖然現有技術下部分裝置可實現LNG冷能發電，但大多數發電裝置存在發電系統復雜，冷能利用率低，所需余熱熱源溫度高以及單位冷能發電量低等技術問題。

發明內容

基于以上所述，本發明的目的在于提供LNG冷能綜合利用系統，以解決現有技術下的LNG發電裝置存在的系統復雜、冷能利用率低以及單位冷量發電量低等問題。

為達上述目的，本發明采用以下技術方案：

提供一種LNG冷能綜合利用系統，其包括：

LNG氣化系統，所述LNG氣化系統包括通過管路依次串聯的第一換熱器、第三換熱器和第六換熱器，所述LNG氣化系統中流通有LNG液體，所述LNG液體流經所述LNG氣化系統過程中逐級吸熱并氣化成氣態天然氣；

發電循環系統，所述發電循環系統包括第一發電循環系統和第二發電循環系統，所述第一發電循環系統包括通過管路依次串聯的第一透平、所述第一換熱器、第一增壓泵、第二換熱器和第四換熱器；所述第二發電循環系統包括通過管路依次串聯的第二透平，所述第三換熱器、第二增壓泵和所述第四換熱器；所述發電循環系統中循環流動有發電循環工質，所述發電循環工質流經所述第一透平和所述第二透平時做功發電，所述發電循環工質流經所述第一換熱器和所述第三換熱器時與所述LNG液體進行熱量交換；

冷能輸送系統，所述冷能輸送系統包括所述第四換熱器、所述第六換熱器和通過管路與所述第四換熱器和所述第六換熱器連通的外部用冷部件，所述冷能輸送系統中循環流動有載冷劑，所述載冷劑與所述發電循環工質在所述第四換熱器中進行熱量交換，所述載冷劑與所述LNG液體在所述第六換熱器中進行熱量交換。