CN106764414A - 一种lng气化站冷热电三联供系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种LNG气化站冷热电三联供系统，包括依次管路连接的LNG储罐、抽风机、LNG‑冷媒换热器、空温式气化器、废热加热器、减压阀、流量检测装置和发电机组，LNG通过LNG‑冷媒换热器的壳程，LNG‑冷媒换热器的管程内循环有冷媒，LNG‑冷媒换热器的管程出口和入口之间依次管路连接有冷媒储罐、冷媒‑制冷剂换热器，冷媒‑制冷剂换热器内循环有制冷剂，LNG储罐输出端与空温式气化器输入端之间管路连通，发电机组的排气口管路连接有废热回收装置，废热回收装置的输出端管路连接废热加热器的输入端。本发明的有益效果是：实现了LNG冷能的回收，避免对环境造成冷污染；收集的热量预热燃烧室入口端的天然气，提高发电效率，同时加热LNG，使之转变为天然气。
Description
技术领域
本发明涉及一种LNG气化站冷热电三联供系统。
背景技术
天然气与煤炭、石油并称世界三大能源，相对煤和石油，天然气不仅更洁净，热值高，经济效益高，且储量巨大。LNG(液化天然气)中蕴藏着大量的高品质的冷能。LNG是将气态天然气经脱水脱硫净化处理，常压液化为-162℃的液态天然气，体积约为等量气态天然气的1/600，故便于运输。不仅可以作为燃烧原料供热能使用，而且携带着大量的冷能。每生产一吨LNG需消耗动力约850kWh，在供给用户使用前将LNG升温气化至常温状态，LNG气化的过程释放大量的冷能，约830kJ/kg。
目前，世界上大部分的LNG接收站主要以海水或空气作为热源通过开架式的海水气化器，或以部分LNG燃烧热作为热源，通过浸没燃烧式气化器来加热气化LNG。这些冷能不仅白白浪费，而且直接排放到周围环境会对周围的生态产生一定影响。充分利用LNG冷能不仅可以降低需冷用户的制冷成本，而且有利于降低LNG的使用成本，促进LNG产业的健康发展，推动节能减排的建设，创造巨大的经济、社会和环境效益，因而具有重大的经济和技术意义与极其深远的社会和战略意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：基于上述问题，本发明提供一种LNG气化站冷热电三联供系统。
本发明解决其技术问题所采用的一个技术方案是：一种LNG气化站冷热电三联供系统，包括依次管路连接的LNG储罐、抽风机、LNG-冷媒换热器、空温式气化器、废热加热器、减压阀、流量检测装置和发电机组，LNG通过LNG-冷媒换热器的壳程，LNG-冷媒换热器的管程内循环有冷媒，LNG-冷媒换热器的管程出口和入口之间依次管路连接有冷媒储罐、冷媒-制冷剂换热器，冷媒-制冷剂换热器内循环有为室内提供冷量的制冷剂，LNG储罐输出端与空温式气化器输入端之间管路连通，发电机组的排气口管路连接有为室内提供热量的废热回收装置，废热回收装置的输出端管路连接废热加热器的输入端。
进一步地，冷媒是体积浓度为50％的乙二醇溶液。
进一步地，LNG储罐输出端与空温式气化器输入端之间设有两条并联的管路，且每条管路上均设置有电磁阀，分别为电磁阀A和电磁阀B。
进一步地，LNG储罐的输出端设置有开启阀，抽风机的输入端设置有电磁阀C。
进一步地，发电机组包括发电机、涡轮机、燃烧室、传动轴和压气机，发电机组给室内提供热量，流量检测装置和燃烧室之间设置有预热器，废热回收装置的输出端管路连接预热器的输入端。
本发明的有益效果是：(1)LNG气化站系统与传统的集中供冷系统两套独立系统结合，实现能源互补利用，提高能源利用效率；(2)实现了LNG冷能的回收，避免对环境造成冷污染；(3)制冷剂在冷媒-制冷剂换热器中换热，实现制冷剂的过冷，提高了制冷循环的COP，节约运行费用；(4)本发明改造方便，在现有LNG气化站的基础上仅需增设LNG-冷媒换热器、冷媒-制冷剂换热器、抽风机即可实现室内制冷；(5)利用废热回收装置收集的热量预热燃烧室入口端的天然气，提高发电效率；(6)利用废热回收装置收集的热量加热LNG，使之转变为天然气，替代了水浴式加热器的使用，起到节能的效果。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的冷能利用流程图；
图3是过冷循环示意图；
其中：1.LNG储罐，2.抽风机，3.LNG-冷媒换热器，4.冷媒储罐，5.冷媒-制冷剂换热器，6.传动轴，7.压气机，8.废热回收装置，9.流量检测装置，10.减压阀，11.废热加热器，12.空温式气化器，13.电磁阀A，14.电磁阀B，15.电磁阀C，16.开启阀，17.预热器，18.燃烧室，19.涡轮机，20.发电机，21.冷凝器，22.节流阀，23.蒸发器，24.压缩机。
具体实施方式
现在结合具体实施例对本发明作进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。
如图1所示的一种LNG气化站冷热电三联供系统，包括依次管路连接的LNG储罐1、抽风机2、LNG-冷媒换热器3、空温式气化器12、废热加热器11、减压阀10、流量检测装置9和发电机组，LNG通过LNG-冷媒换热器3的壳程，LNG-冷媒换热器3的管程内循环有冷媒，LNG-冷媒换热器3的管程出口和入口之间依次管路连接有冷媒储罐4、冷媒-制冷剂换热器5，冷媒-制冷剂换热器5内循环有为室内提供冷量的制冷剂，LNG储罐1输出端与空温式气化器12输入端之间管路连通，发电机组的排气口管路连接有为室内提供热量的废热回收装置8，废热回收装置8的输出端管路连接废热加热器11的输入端。
冷媒是体积浓度为50％的乙二醇溶液。
LNG储罐1输出端与空温式气化器12输入端之间设有两条并联的管路，且每条管路上均设置有电磁阀，分别为电磁阀A13和电磁阀B14。
LNG储罐的输出端设置有开启阀16，抽风机的输入端设置有电磁阀C15。
发电机组包括发电机20、涡轮机19、燃烧室18、传动轴6和压气机7，发电机组给室内提供热量，流量检测装置9和燃烧室18之间设置有预热器17，废热回收装置8的输出端管路连接预热器17的输入端。发电机排气出的废热被废热回收装置8收集，废热回收装置8收集的热量预热燃烧室18入口端的天然气，提高发电效率。
使用时，打开LNG储罐的自增压系统，升压至大约0.6MPa，然后开启LNG储罐开启阀将LNG输送到LNG-冷媒换热器中与冷媒进行热交换，LNG部分气化升温，温度由-162℃升至20℃左右，同时将冷量传递给冷媒，气态天然气通过空温式气化器、废热加热器、减压阀，最终输送到用气设备或者发电机组。
如图2示，制冷剂在冷媒-制冷剂换热器中换热，实现制冷剂的过冷，再通过过冷循环不断地为室内提供冷量。
过冷循环如图3示，低温低压的气态制冷剂通过压缩机24，变成高温高压的气态制冷剂，再通过冷凝器21，变成低温高压的液态制冷剂，再通过冷媒-制冷剂换热器5，实现制冷剂的过冷，再通过节流阀22，变成过冷状态的低温低压液态制冷剂，最后通过蒸发器23，液态制冷剂蒸发吸热，实现室内供冷的目的。
当流量监测装置检测到天然气用气量不能够满足用户需求时，可调节空温式气化器电磁阀A、电磁阀B的开度，将LNG储罐的LNG直接通过空温式气化器、废热加热器进行加热，补充天然气供气量。流量监测装置和电磁阀A、B、C分别与控制器电连接。经过流量监控装置的天然气可以用于发电，供用户使用，多余的电量还可以输送的电网。
废热回收装置收集天然气发电过程产生的废热，废热用于对废热加热器供热，同时用于建筑用户室内的采暖热水、生活热水。
利用冷媒储罐储冷，可将供气高峰时期多余的冷能储存起来，当供气处于低谷时再将冷媒储存的多余冷能释放出来，满足用冷用户的需求，从而可起到供冷调峰的作用，保证供冷的安全稳定性，提高系统的适应性。
制冷剂在冷媒-制冷剂换热器中换热，实现制冷剂的过冷，提高了制冷循环的COP，节约运行费用。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (5)
1.一种LNG气化站冷热电三联供系统，其特征是：包括依次管路连接的LNG储罐(1)、抽风机(2)、LNG-冷媒换热器(3)、空温式气化器(12)、废热加热器(11)、减压阀(10)、流量检测装置(9)和发电机组，LNG通过LNG-冷媒换热器(3)的壳程，LNG-冷媒换热器(3)的管程内循环有冷媒，LNG-冷媒换热器(3)的管程出口和入口之间依次管路连接有冷媒储罐(4)、冷媒-制冷剂换热器(5)，冷媒-制冷剂换热器(5)内循环有为室内提供冷量的制冷剂，LNG储罐(1)输出端与空温式气化器(12)输入端之间管路连通，发电机组的排气口管路连接有为室内提供热量的废热回收装置(8)，废热回收装置(8)的输出端管路连接废热加热器(11)的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种LNG气化站冷热电三联供系统，其特征是：所述的冷媒是体积浓度为50％的乙二醇溶液。
3.根据权利要求1所述的一种LNG气化站冷热电三联供系统，其特征是：所述的LNG储罐(1)输出端与空温式气化器(12)输入端之间设有两条并联的管路，且每条管路上均设置有电磁阀，分别为电磁阀A(13)和电磁阀B(14)。
4.根据权利要求1所述的一种LNG气化站冷热电三联供系统，其特征是：所述的LNG储罐的输出端设置有开启阀(16)，抽风机的输入端设置有电磁阀C(15)。
5.根据权利要求1所述的一种LNG气化站冷热电三联供系统，其特征是：所述的发电机组包括发电机(20)、涡轮机(19)、燃烧室(18)、传动轴(6)和压气机(7)，发电机组给室内提供热量，流量检测装置(9)和燃烧室(18)之间设置有预热器(17)，废热回收装置(8)的输出端管路连接预热器(17)的输入端。
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