[發明專利]一種LNG輕烴分離耦合超臨界CO2再壓縮布雷頓有機朗肯聯合循環發電系統

有效

• 申請號: 202010427713.1
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111577415B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 潘杰;李默翻;唐凌虹;白俊華;李冉;劉佳倫;翁羽
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: F01K23/02
• 分類號: F01K23/02;F01K7/32;F01K13/00;F01K25/10;F03G6/06
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 楊曄

1.一種LNG輕烴分離耦合超臨界CO2再壓縮布雷頓有機朗肯聯合循環發電系統，包括LNG輕烴分離系統、聚光型太陽能集熱循環系統、超臨界CO₂再壓縮布雷頓循環系統、有機朗肯循環系統和天然氣直接膨脹系統；

所述的LNG輕烴分離系統包括LNG泵(1)，LNG泵(1)的工質出口側接入第一三通器(2)的進口側，第一三通器(2)的出口側分為兩支，其中，一支出口側連入脫甲烷塔(6)的入料口I，另一支出口側連入第一換熱器(3)的冷流進口側，第一換熱器(3)的冷流出口側連入第二換熱器(4)的冷流進口側，第二換熱器(4)的冷流出口側連入閃蒸塔(5)的入料口，閃蒸塔(5)的釜液口與脫甲烷塔(6)的入料口II連通，脫甲烷塔(6)的底部出料口與節流閥(7)的進口側連通，節流閥(7)的出口側連入脫乙烷塔(8)的入料口，脫乙烷塔(8)的頂部出料口連入第二換熱器(4)的熱流進口側，閃蒸塔(5)的頂部出料口與脫甲烷塔(6)的頂部出料口分別與第一混合器(9)的兩個進口側連通；

所述聚光型太陽能集熱循環系統包括定日鏡(25)，定日鏡(25)吸收太陽光并將熱量傳遞給吸熱器(24)，吸熱器(24)的工質出口側與泵(23)的工質進口側相連通，泵(23)的工質出口側與第三換熱器(22)的熱流進口側相連通，第三換熱器(22)的熱流出口側與吸熱器(24)的工質進口側相連通；

所述的超臨界CO₂再壓縮布雷頓循環系統包括主壓縮機(19)，主壓縮機(19)的出口側與低溫回熱器(18)的冷流進口側相連通，低溫回熱器(18)的冷流出口側與再壓縮機(20)的出口側通過第二混合器(17)連入高溫回熱器(16)的冷流進口側，高溫回熱器(16)的冷流出口側與第三換熱器(22)的冷流進口側相連通，第三換熱器(22)的冷流出口側與超臨界CO₂透平膨脹機(15)的進口側相連通，超臨界CO₂透平膨脹機(15)的出口側與高溫回熱器(16)的熱流進口側相連通，高溫回熱器(16)的熱流出口側與低溫回熱器(18)的熱流進口側相連通，低溫回熱器(18)的熱流出口側與第二三通器(21)的進口側相連通，第二三通器(21)的出口側分為兩部分，一部分連入再壓縮機(20)的進口側，另外一部分連入第一預冷器(13)的熱流進口側，第一預冷器(13)的熱流出口側與第二預冷器(10)的熱流進口側相連通，第二預冷器(10)的熱流出口側與主壓縮機19的進口側相連通；

所述的有機朗肯循環系統包括有機朗肯透平膨脹機(14)，有機朗肯透平膨脹機(14)的出口側與第一換熱器(3)的熱流進口側相連通，第一換熱器(3)的熱流出口側連入有機工質泵(12)的進口側，有機工質泵(12)的出口側與第一預冷器(13)的冷流進口側相連通，第一預冷器(13)的冷流出口側連入有機朗肯透平膨脹機(14)的進口側；

所述的天然氣直接膨脹系統包括第一混合器(9)，第一混合器(9)的出口側與第二預冷器(10)的冷流進口側相連通，第二預冷器(10)的冷流出口側與透平膨脹機(11)的進口側相連通。

2.根據權利要求1所述的一種LNG輕烴分離耦合超臨界CO2再壓縮布雷頓有機朗肯聯合循環發電系統，其特征在于：所述LNG泵(1)的工質進口側的工質為液化天然氣。

3.根據權利要求1所述的一種LNG輕烴分離耦合超臨界CO2再壓縮布雷頓有機朗肯聯合循環發電系統，其特征在于：所述脫乙烷塔(8)的底部出料口的工質為液化石油氣。

4.根據權利要求1所述的一種LNG輕烴分離耦合超臨界CO2再壓縮布雷頓有機朗肯聯合循環發電系統，其特征在于：所述第二換熱器(4)的熱流出口側的工質為液態乙烷。

5.根據權利要求1所述的一種LNG輕烴分離耦合超臨界CO2再壓縮布雷頓有機朗肯聯合循環發電系統，其特征在于：所述的超臨界CO₂再壓縮布雷頓循環中循環介質為超臨界CO₂。

6.根據權利要求1所述的一種LNG輕烴分離耦合超臨界CO2再壓縮布雷頓有機朗肯聯合循環發電系統，其特征在于：所述的有機朗肯循環中冷源介質為LNG。