[發明專利]一種利用LNG冷能的BOG燃氣輪機、超臨界CO2布雷頓、卡琳娜聯合循環發電系統

有效

• 申請號: 202011567400.2
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112648033B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 潘杰;朱敏;李默翻;李冉;呂濤
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: F01K23/02
• 分類號: F01K23/02;F01K23/04;F01K23/10;F01K25/06;F01K25/10;F02C3/22;F02C6/00;F02C6/18
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 楊曄

1.一種利用LNG冷能的BOG燃氣輪機、超臨界CO2布雷頓、卡琳娜聯合循環發電系統，包括BOG燃氣輪機系統、超臨界CO₂再壓縮布雷頓循環、卡琳娜循環和天然氣直接膨脹系統；其特征在于：

所述的BOG燃氣輪機系統包括BOG壓縮機(26)，BOG壓縮機(26)的進口側與LNG儲罐的氣相出口側相連通，BOG壓縮機(26)的出口側接入第一換熱器(22)的冷流的進口側，第一換熱器(22)的冷流出口側和空氣壓縮機(23)的出口側接入燃燒器(24)的進口側，燃燒器(24)的出口側連入燃氣輪機(25)的進口側，燃氣輪機(25)的出口側與第二換熱器(21)的熱流進口側相連通，第二換熱器21的熱流出口側氣體外排；

所述的超臨界CO₂再壓縮布雷頓循環包括主壓縮機(14)，主壓縮機(14)的出口側與低溫回熱器(16)的冷流進口側相連通，低溫回熱器(16)的冷流出口側與再壓縮機(15)的出口側通過第一混合器(18)連入高溫回熱器(17)的冷流進口側，高溫回熱器(17)的冷流出口側與第三換熱器(20)的冷流進口側相連，第三換熱器(20)的冷流出口側連入第二換熱器(21)的冷流進口側，第二換熱器(21)的冷流出口側與超臨界CO₂透平膨脹機(19)的入口側相連通，超臨界CO₂透平膨脹機(19)的出口側與第三換熱器(20)的熱流進口側相連通，第三換熱器(20)的熱流出口側與第一換熱器(22)的熱流進口側相連通，第一換熱器(22)的熱流出口側連入高溫回熱器(17)的熱流進口側，高溫回熱器(17)的熱流出口側連入低溫回熱器(16)的熱流進口側相連通，低溫回熱器(16)的熱流出口側連入第四換熱器(9)的熱流進口側，第四換熱器(9)的熱流出口側與三通器(13)的進口側相連通，三通器(13)的出口側分為兩部分，一部分連入再壓縮機(15)的進口側，另外一部分連入預冷器(12)的熱流進口側，預冷器(12)的熱流出口側與主壓縮機(14)的進口側相連通；

所述的卡琳娜循環包括氨水泵(8)，氨水泵(8)的出口側與第四換熱器(9)冷流入口側連接，第四換熱器(9)冷流出口側接入分離器(10)進口側，分離器(10)的液相出口側與第五換熱器(5)的熱流進口側相連通，第五換熱器(5)的熱流出口側與節流閥(6)的進口側相接，分離器(10)的氣相出口側與氨氣透平膨脹機(11)的進口側相連通，氨氣透平膨脹機(11)的出口側與冷凝器(3)的熱流進口側相連通，冷凝器(3)的熱流出口側與節流閥(6)的出口通過第二混合器(7)連入氨水泵(8)的進口側；

所述的天然氣直接膨脹系統包括LNG儲罐(1)，LNG儲罐(1)的液相出口側與LNG泵(2)的進口側相連，LNG泵(2)的出口側連入冷凝器(3)的冷流進口側，冷凝器(3)的冷流出口側與第五換熱器(5)的冷流進口側相連通，第五換熱器(5)的冷流出口側與透平膨脹機(4)的進口側相連通，透平膨脹機(4)的出口側與預冷器(12)的冷流進口側相接。

2.根據權利要求1所述的一種利用LNG冷能的BOG燃氣輪機、超臨界CO2布雷頓、卡琳娜聯合循環發電系統，其特征在于：所述LNG儲罐(1)氣相出口側的工質為BOG。

3.根據權利要求1所述的一種利用LNG冷能的BOG燃氣輪機、超臨界CO2布雷頓、卡琳娜聯合循環發電系統，其特征在于：所述的超臨界CO₂再壓縮布雷頓循環中循環工質為超臨界CO₂。

4.根據權利要求1所述的一種利用LNG冷能的BOG燃氣輪機、超臨界CO2布雷頓、卡琳娜聯合循環發電系統，其特征在于：卡琳娜循環中循環工質為氨水混合物。

5.根據權利要求1所述的一種利用LNG冷能的BOG燃氣輪機、超臨界CO2布雷頓、卡琳娜聯合循環發電系統，其特征在于：冷凝器(3)中冷源為LNG。

6.根據權利要求1所述的一種利用LNG冷能的BOG燃氣輪機、超臨界CO2布雷頓、卡琳娜聯合循環發電系統，其特征在于：所述預冷器(12)冷流出口側直接連至用戶或企業。