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      一種LNG氣化站冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號:11420345閱讀:1069來源:國知局
      一種LNG氣化站冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的制造方法與工藝

      本實用新型涉及一種LNG氣化站冷熱電三聯(lián)供系。



      背景技術(shù):

      天然氣與煤炭、石油并稱世界三大能源,相對煤和石油,天然氣不僅更潔凈,熱值高,經(jīng)濟(jì)效益高,且儲量巨大。LNG(液化天然氣)中蘊(yùn)藏著大量的高品質(zhì)的冷能。LNG是將氣態(tài)天然氣經(jīng)脫水脫硫凈化處理,常壓液化為-162℃的液態(tài)天然氣,體積約為等量氣態(tài)天然氣的1/600,故便于運(yùn)輸。不僅可以作為燃燒原料供熱能使用,而且攜帶著大量的冷能。每生產(chǎn)一噸LNG需消耗動力約850kWh,在供給用戶使用前將LNG升溫氣化至常溫狀態(tài),LNG氣化的過程釋放大量的冷能,約830kJ/kg。

      目前,世界上大部分的LNG接收站主要以海水或空氣作為熱源通過開架式的海水氣化器,或以部分LNG燃燒熱作為熱源,通過浸沒燃燒式氣化器來加熱氣化LNG。這些冷能不僅白白浪費(fèi),而且直接排放到周圍環(huán)境會對周圍的生態(tài)產(chǎn)生一定影響。充分利用LNG冷能不僅可以降低需冷用戶的制冷成本,而且有利于降低LNG的使用成本,促進(jìn)LNG產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展,推動節(jié)能減排的建設(shè),創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境效益,因而具有重大的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)意義與極其深遠(yuǎn)的社會和戰(zhàn)略意義。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      本實用新型要解決的技術(shù)問題是:基于上述問題,提供一種LNG氣化站冷熱電三聯(lián)供系。

      本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種LNG氣化站冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng),包括依次管路連接的LNG儲罐、抽風(fēng)機(jī)、LNG-冷媒換熱器、空溫式氣化器、廢熱加熱器、減壓閥、流量檢測裝置和發(fā)電機(jī)組,LNG通過LNG-冷媒換熱器的殼程,LNG-冷媒換熱器的管程內(nèi)循環(huán)有冷媒,LNG-冷媒換熱器的管程出口和入口之間依次管路連接有冷媒儲罐、冷媒-制冷劑換熱器,冷媒-制冷劑換熱器內(nèi)循環(huán)有為室內(nèi)提供冷量的制冷劑,LNG儲罐輸出端與空溫式氣化器輸入端之間管路連通,發(fā)電機(jī)組的排氣口管路連接有為室內(nèi)提供熱量的廢熱回收裝置,廢熱回收裝置的輸出端管路連接廢熱加熱器的輸入端。

      進(jìn)一步地,冷媒是體積濃度為50%的乙二醇溶液。

      進(jìn)一步地,LNG儲罐輸出端與空溫式氣化器輸入端之間設(shè)有兩條并聯(lián)的管路,且每條管路上均設(shè)置有電磁閥,分別為電磁閥A和電磁閥B。

      進(jìn)一步地,LNG儲罐的輸出端設(shè)置有開啟閥,抽風(fēng)機(jī)的輸入端設(shè)置有電磁閥C。

      進(jìn)一步地,發(fā)電機(jī)組包括發(fā)電機(jī)、渦輪機(jī)、燃燒室、傳動軸和壓氣機(jī),發(fā)電機(jī)組給室內(nèi)提供熱量,流量檢測裝置和燃燒室之間設(shè)置有預(yù)熱器,廢熱回收裝置的輸出端管路連接預(yù)熱器的輸入端。

      本實用新型的有益效果是:(1)LNG氣化站系統(tǒng)與傳統(tǒng)的集中供冷系統(tǒng)兩套獨(dú)立系統(tǒng)結(jié)合,實現(xiàn)能源互補(bǔ)利用,提高能源利用效率;(2)實現(xiàn)了LNG冷能的回收,避免對環(huán)境造成冷污染;(3)制冷劑在冷媒-制冷劑換熱器中換熱,實現(xiàn)制冷劑的過冷,提高了制冷循環(huán)的COP,節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用;(4)本發(fā)明改造方便,在現(xiàn)有LNG氣化站的基礎(chǔ)上僅需增設(shè)LNG-冷媒換熱器、冷媒-制冷劑換熱器、抽風(fēng)機(jī)即可實現(xiàn)室內(nèi)制冷;(5)利用廢熱回收裝置收集的熱量預(yù)熱燃燒室入口端的天然氣,提高發(fā)電效率;(6)利用廢熱回收裝置收集的熱量加熱LNG,使之轉(zhuǎn)變?yōu)樘烊粴?,替代了水浴式加熱器的使用,起到?jié)能的效果。

      附圖說明

      下面結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)一步說明。

      圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖2是本實用新型的冷能利用流程圖;

      圖3是過冷循環(huán)示意圖;

      其中:1.LNG儲罐,2.抽風(fēng)機(jī),3.LNG-冷媒換熱器,4.冷媒儲罐,5.冷媒-制冷劑換熱器,6.傳動軸,7.壓氣機(jī),8.廢熱回收裝置,9.流量檢測裝置,10.減壓閥,11.廢熱加熱器,12.空溫式氣化器,13.電磁閥A,14.電磁閥B,15.電磁閥C,16.開啟閥,17.預(yù)熱器,18.燃燒室,19.渦輪機(jī),20.發(fā)電機(jī),21.冷凝器,22.節(jié)流閥,23.蒸發(fā)器,24.壓縮機(jī)。

      具體實施方式

      現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的說明。這些附圖均為簡化的示意圖僅以示意方式說明本實用新型的基本結(jié)構(gòu),因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。

      如圖1所示的一種LNG氣化站冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng),包括依次管路連接的LNG儲罐1、抽風(fēng)機(jī)2、LNG-冷媒換熱器3、空溫式氣化器12、廢熱加熱器11、減壓閥10、流量檢測裝置9和發(fā)電機(jī)組,LNG通過LNG-冷媒換熱器3的殼程,LNG-冷媒換熱器3的管程內(nèi)循環(huán)有冷媒,LNG-冷媒換熱器3的管程出口和入口之間依次管路連接有冷媒儲罐4、冷媒-制冷劑換熱器5,冷媒-制冷劑換熱器5內(nèi)循環(huán)有為室內(nèi)提供冷量的制冷劑,LNG儲罐1輸出端與空溫式氣化器12輸入端之間管路連通,發(fā)電機(jī)組的排氣口管路連接有為室內(nèi)提供熱量的廢熱回收裝置8,廢熱回收裝置8的輸出端管路連接廢熱加熱器11的輸入端。

      冷媒是體積濃度為50%的乙二醇溶液。

      LNG儲罐1輸出端與空溫式氣化器12輸入端之間設(shè)有兩條并聯(lián)的管路,且每條管路上均設(shè)置有電磁閥,分別為電磁閥A13和電磁閥B14。

      LNG儲罐的輸出端設(shè)置有開啟閥16,抽風(fēng)機(jī)的輸入端設(shè)置有電磁閥C15。

      發(fā)電機(jī)組包括發(fā)電機(jī)20、渦輪機(jī)19、燃燒室18、傳動軸6和壓氣機(jī)7,發(fā)電機(jī)組給室內(nèi)提供熱量,流量檢測裝置9和燃燒室18之間設(shè)置有預(yù)熱器17,廢熱回收裝置8的輸出端管路連接預(yù)熱器17的輸入端。發(fā)電機(jī)排氣出的廢熱被廢熱回收裝置8收集,廢熱回收裝置8收集的熱量預(yù)熱燃燒室18入口端的天然氣,提高發(fā)電效率。

      使用時,打開LNG儲罐的自增壓系統(tǒng),升壓至大約0.6MPa,然后開啟LNG儲罐開啟閥將LNG輸送到LNG-冷媒換熱器中與冷媒進(jìn)行熱交換,LNG部分氣化升溫,溫度由-162℃升至20℃左右,同時將冷量傳遞給冷媒,氣態(tài)天然氣通過空溫式氣化器、廢熱加熱器、減壓閥,最終輸送到用氣設(shè)備或者發(fā)電機(jī)組。

      如圖2示,制冷劑在冷媒-制冷劑換熱器中換熱,實現(xiàn)制冷劑的過冷,再通過過冷循環(huán)不斷地為室內(nèi)提供冷量。

      過冷循環(huán)如圖3示,低溫低壓的氣態(tài)制冷劑通過壓縮機(jī)24,變成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑,再通過冷凝器21,變成低溫高壓的液態(tài)制冷劑,再通過冷媒-制冷劑換熱器5,實現(xiàn)制冷劑的過冷,再通過節(jié)流閥22,變成過冷狀態(tài)的低溫低壓液態(tài)制冷劑,最后通過蒸發(fā)器23,液態(tài)制冷劑蒸發(fā)吸熱,實現(xiàn)室內(nèi)供冷的目的。

      當(dāng)流量監(jiān)測裝置檢測到天然氣用氣量不能夠滿足用戶需求時,可調(diào)節(jié)空溫式氣化器電磁閥A、電磁閥B的開度,將LNG儲罐的LNG直接通過空溫式氣化器、廢熱加熱器進(jìn)行加熱,補(bǔ)充天然氣供氣量。流量監(jiān)測裝置和電磁閥A、B、C分別與控制器電連接。經(jīng)過流量監(jiān)控裝置的天然氣可以用于發(fā)電,供用戶使用,多余的電量還可以輸送的電網(wǎng)。

      廢熱回收裝置收集天然氣發(fā)電過程產(chǎn)生的廢熱,廢熱用于對廢熱加熱器供熱,同時用于建筑用戶室內(nèi)的采暖熱水、生活熱水。

      利用冷媒儲罐儲冷,可將供氣高峰時期多余的冷能儲存起來,當(dāng)供氣處于低谷時再將冷媒儲存的多余冷能釋放出來,滿足用冷用戶的需求,從而可起到供冷調(diào)峰的作用,保證供冷的安全穩(wěn)定性,提高系統(tǒng)的適應(yīng)性。

      制冷劑在冷媒-制冷劑換熱器中換熱,實現(xiàn)制冷劑的過冷,提高了制冷循環(huán)的COP,節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。

      以上述依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示,通過上述的說明內(nèi)容,相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi),進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容,必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。

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