本發(fā)明屬于冷能和領(lǐng)域，具體地說(shuō)涉及一種以氨水為冷卻工質(zhì)利用低溫余熱和液化天然氣冷量。
背景技術(shù)：
冷電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)作為一種能源高效利用、減少污染物排放、提高能源系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的多目標(biāo)能源利用方案，近年來(lái)在國(guó)外得到了迅速的發(fā)展，有著巨大的發(fā)展空間。常規(guī)的冷電聯(lián)產(chǎn)是基于微型燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)耦合吸收式制冷系統(tǒng)耦合而成的熱力系統(tǒng)，這種冷電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)利用余熱鍋爐產(chǎn)生的低溫蒸汽驅(qū)動(dòng)制冷循環(huán)，可以實(shí)現(xiàn)燃機(jī)系統(tǒng)余熱的深度梯級(jí)利用。以燃?xì)廨啓C(jī)為主體的冷電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，能源利用率較高，但是初期投資成本大，維護(hù)成本也較高。
考慮到液化天然氣(lng)近幾年在全球范圍的需求量逐漸增多，且在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下lng的儲(chǔ)存溫度一般在-160℃～-162℃，攜帶著大量高品位冷能，如果不能有效利用這部分冷能，將會(huì)造成很大的能源浪費(fèi)。
針對(duì)以上問(wèn)題，本發(fā)明提供一種利用低溫余熱與lng冷能的冷電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，利用氨水作為循環(huán)工質(zhì)，吸收l(shuí)ng的高品位冷能，制取多量的低品位冷能，同時(shí)氨氣和天然氣吸收低溫余熱熱量，成為高溫高壓的氣體通過(guò)透平膨脹做功。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對(duì)氨水和氨氣的特點(diǎn)，以氨水工質(zhì)為循環(huán)工質(zhì)，實(shí)現(xiàn)冷能的以少制多，同時(shí)氨氣和天然氣吸收余熱熱量，膨脹做功。為實(shí)現(xiàn)上訴目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：
發(fā)生器的進(jìn)口，通過(guò)節(jié)流閥調(diào)節(jié)濃氨水的進(jìn)口壓力，使發(fā)生器的操作壓力和溫度維持在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力和環(huán)境溫度以下，發(fā)生器頂部蒸餾出氨氣的過(guò)程中吸收環(huán)境中的熱量，起到制冷作用；氨氣進(jìn)入冷凝器中，吸收l(shuí)ng汽化時(shí)釋放的高品位冷能，冷凝為液氨；液氨經(jīng)泵加壓，送入到蒸發(fā)器中，在蒸發(fā)器中蒸發(fā)為氨氣，蒸發(fā)過(guò)程中吸收熱量，起到制冷效果；因此，冷凝器部分接收l(shuí)ng的高品位冷能，通過(guò)系統(tǒng)循環(huán)，在發(fā)生器和蒸發(fā)器部分輸出低品位冷能，實(shí)現(xiàn)了冷能的以少制多。
在蒸發(fā)器出口，高壓的氨氣進(jìn)入余熱加熱器，吸收低溫蒸汽的潛熱，成為高溫高壓的氨氣，氨氣膨脹做功后進(jìn)入吸收器。發(fā)生器底部的氨水殘液，經(jīng)溶液泵加壓并在換熱器中回收部分熱量之后，進(jìn)入吸收器，與氨氣混合成為濃氨水。
頂部的lng從儲(chǔ)存罐中抽出后經(jīng)lng泵加壓，在冷凝器中汽化為低溫的天然氣。設(shè)置低溫?fù)Q熱器，利用冷卻介質(zhì)回收天然氣攜帶的這部分冷量。天然氣吸收熱水的熱量，溫度升高，高溫高壓的天然氣進(jìn)入膨脹機(jī)做功。
本發(fā)明的有益效果為：相對(duì)于常規(guī)的低溫余熱和lng冷能利用方式，該系統(tǒng)以氨水為工作介質(zhì)，將少量高品位的冷能輸入系統(tǒng)，通過(guò)系統(tǒng)循環(huán)制取多量的低品位冷能。另外氨氣和天然氣吸收低溫余熱的熱量，進(jìn)入透平膨脹做功，產(chǎn)生電能。而且與常規(guī)的基于燃機(jī)的冷電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)相比，投資成本小，能源利用率高。
附圖說(shuō)明
圖1為一種利用低溫余熱與lng冷能的冷電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)
圖中：1-氨水濃溶液；2-氨蒸汽；3-液氨；4-高壓液氨；5-氨氣；6-高溫高壓氨氣；7-做功膨脹后的氨氣；8-氨水濃溶液；9-低溫氨水濃溶液；10-氨水稀溶液；11-高壓氨水稀溶液；12-吸熱后的氨水稀溶液；13-飽和lng；14-高壓lng；15-低溫天然氣；16-回收冷量后的天然氣；17-高溫高壓天然氣；18-供給用戶天然氣；19-低溫余熱蒸汽；20-高溫?zé)崴?1-低溫?zé)崴?2-發(fā)生器；23-冷凝器；24-蒸發(fā)器；25-余熱加熱器；26-氨氣透平；27-吸收器；28-溶液熱交換器；29-節(jié)流閥；30-低品位冷能回收器；31-天然氣加熱器；32-天然氣透平。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了一種利用低溫余熱與lng冷能的冷電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖1所示為一種利用低溫余熱與lng冷能的冷電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)流程圖，該系統(tǒng)包括發(fā)生器(22)、冷凝器(23)、蒸發(fā)器(24)、余熱加熱器(25)、氨氣透平(26)、吸收器(27)、溶液熱交換器(28)、節(jié)流閥(29)、低品位冷能回收器(30)、天然氣加熱器(31)、天然氣透平(32)。其中，發(fā)生器(22)、冷凝器(23)、蒸發(fā)器(24)、余熱加熱器(25)、氨氣透平(26)、吸收器(27)、溶液熱交換器(28)、節(jié)流閥(29)構(gòu)成一個(gè)以氨水為工質(zhì)的封閉回路，
其中冷凝器(23)部分為lng高品位冷能的輸入端，發(fā)生器(22)、和蒸發(fā)器(24)部分為低品位冷能的輸出端，通過(guò)系統(tǒng)循環(huán)，少量高品位的lng冷能轉(zhuǎn)化為多量的低品位冷能。其中蒸發(fā)器(24)部分的冷量為低溫的液氨蒸發(fā)，吸收被冷卻物體的熱量產(chǎn)生制冷效果，發(fā)生器部分(22)的操作壓力較低，操作溫度在環(huán)境溫度以下，發(fā)生器吸收環(huán)境溫度的熱量而制冷。
蒸發(fā)器(24)出口的氨氣(5)進(jìn)入余熱加熱器(25)中，吸收水蒸氣(19)的潛熱，成為高溫高壓的氨氣(6)，通過(guò)氨氣透平(26)膨脹做功輸出電能。
水蒸氣釋放潛熱之后成為熱水，將熱水送入天然氣加熱器(31)中，加熱高壓的天然氣，天然氣經(jīng)加熱之后送入天然氣透平(32)膨脹做功。