CN212105987U - 循环冷却水余热发电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种循环冷却水余热发电系统，包括：液态天然气输送管道、气态天然气输送管道、低温工质泵、预热器、蒸发器、膨胀发电机、LNG汽化冷凝器、循环冷却水泵、工厂工艺过程设备、工厂冷却塔、第一发电系统旁通阀、第二发电系统旁通阀、第一工厂冷却系统旁通阀和第二工厂冷却系统旁通阀。本实用新型提供一种循环冷却水余热发电系统，可同时回收LNG冷能与循环冷却水余热，进行发电，同时节约循环冷却水的冷却能耗，节约循环冷却水的水耗，大幅降低循环冷却水的水处理成本。
Description
技术领域
本实用新型属于余热利用技术领域，具体涉及一种循环冷却水余热发电系统。
背景技术
LNG(液化天然气)，主要成分是甲烷，被公认是地球上最干净的化石能源。LNG运输时通常储存在-162℃、0.1MPa左右的低温储存罐内。LNG蕴藏着大量冷能(可利用的冷能约为230kWh/吨)。
液化天然气接收站需要将液态LNG进行汽化，释放出大量高品质冷能。以一座300万吨/年的LNG接收站为例，LNG连续均匀气化释放的冷量约80MW。现有技术中，这部分冷量直接通过汽化器排放至海水当中，造成巨大的能源浪费。
发明人还发现，石化企业、化工企业以及大型火力发电厂等耗能行业，其正常工艺生产过程中产生巨大的热能，通过循环冷却水进行散热，然后直接排放至大气环境，不仅消耗大量的电能，而且伴随着可观的水分损失，以及衍生的水处理成本。
实用新型内容
针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种循环冷却水余热发电系统，可有效解决上述问题。
本实用新型采用的技术方案如下：
本实用新型提供一种循环冷却水余热发电系统，包括：液态天然气输送管道(1)、气态天然气输送管道(2)、低温工质泵(3)、预热器(4)、蒸发器(5)、膨胀发电机(6)、LNG汽化冷凝器(7)、循环冷却水泵(8)、工厂工艺过程设备(9)、工厂冷却塔(10)、第一发电系统旁通阀(11A)、第二发电系统旁通阀(11B)、第一工厂冷却系统旁通阀(12A)和第二工厂冷却系统旁通阀(12B)；
所述LNG汽化冷凝器(7)的冷源进口与所述液态天然气输送管道(1)连接，所述LNG汽化冷凝器(7)的冷源出口与所述气态天然气输送管道(2)连接；所述LNG汽化冷凝器(7)的热源进口与所述膨胀发电机(6)的出口连接；所述LNG汽化冷凝器(7)的热源出口与所述低温工质泵(3)的进口连接；所述低温工质泵(3)的出口连接到所述预热器(4)的冷源进口；所述预热器(4)的冷源出口连接到所述蒸发器(5)的冷源进口；所述蒸发器(5)的冷源出口连接到所述膨胀发电机(6)的工质进口；由此形成热力循环；
所述循环冷却水泵(8)的进口，通过第一发电系统旁通阀(11A)连接到所述预热器(4)的热源出口；所述循环冷却水泵(8)的进口，还通过第二工厂冷却系统旁通阀(12A)，与所述工厂冷却塔(10)的出口连接；所述循环冷却水泵(8)的出口连接循环冷却水输水管道(G1)，所述循环冷却水输水管道(G1)穿过所述工厂工艺过程设备(9)后，分为两个支路，分别为第一循环冷却水输水支管(G2)和第二循环冷却水输水支管(G3)；所述第一循环冷却水输水支管(G2)安装所述第二发电系统旁通阀(11B)，并最终连接到所述蒸发器(5)的热源进口；所述第二循环冷却水输水支管(G3)安装所述第二工厂冷却系统旁通阀(12B)，并最终连接到所述工厂冷却塔(10)的进口。
优选的，所述膨胀发电机(6)为ORC透平发电机或螺杆膨胀发电机。。
本实用新型提供的循环冷却水余热发电系统具有以下优点：
本实用新型提供一种循环冷却水余热发电系统，可同时回收LNG冷能与循环冷却水余热，进行发电，同时节约循环冷却水的冷却能耗，节约循环冷却水的水耗，大幅降低循环冷却水的水处理成本。
附图说明
图1为本实用新型提供的循环冷却水余热发电系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
为了有效回收LNG汽化产生的大量冷能以及有效回收循环冷却水的余热，本实用新型提供一种循环冷却水余热发电系统，其中，LNG汽化冷凝器7作为冷源，循环冷却水余热作为热源，通过ORC发电机组进行发电。而当ORC发电机组不使用时，循环冷却水热量通过工厂冷却塔排放。
本系统同时回收了LNG冷能以及循环冷却水的余热，用于发电。发电效率高，同时节约了循环冷却水的冷却能耗，节约了循环冷却水的水耗，大幅降低了循环冷却水的水处理成本。
参考图1，循环冷却水余热发电系统包括：液态天然气输送管道1、气态天然气输送管道2、低温工质泵3、预热器4、蒸发器5、膨胀发电机6、LNG汽化冷凝器7、循环冷却水泵8、工厂工艺过程设备9、工厂冷却塔10、第一发电系统旁通阀11A、第二发电系统旁通阀11B、第一工厂冷却系统旁通阀12A和第二工厂冷却系统旁通阀12B；
所述LNG汽化冷凝器7的冷源进口与所述液态天然气输送管道1连接，所述LNG汽化冷凝器7的冷源出口与所述气态天然气输送管道2连接；所述LNG汽化冷凝器7的热源进口与所述膨胀发电机6的出口连接；所述LNG汽化冷凝器7的热源出口与所述低温工质泵3的进口连接；所述低温工质泵3的出口连接到所述预热器4的冷源进口；所述预热器4的冷源出口连接到所述蒸发器5的冷源进口；所述蒸发器5的冷源出口连接到所述膨胀发电机6的工质进口；由此形成热力循环；其中，膨胀发电机6可以采用ORC透平发电机或者螺杆膨胀发电机等，本申请对发电机的具体形式并不限制。
所述循环冷却水泵8的进口，通过第一发电系统旁通阀11A连接到所述预热器4的热源出口；所述循环冷却水泵8的进口，还通过第二工厂冷却系统旁通阀12A，与所述工厂冷却塔10的出口连接；所述循环冷却水泵8的出口连接循环冷却水输水管道G1，所述循环冷却水输水管道G1穿过所述工厂工艺过程设备9后，分为两个支路，分别为第一循环冷却水输水支管G2和第二循环冷却水输水支管G3；所述第一循环冷却水输水支管G2安装所述第二发电系统旁通阀11B，并最终连接到所述蒸发器5的热源进口；所述第二循环冷却水输水支管G3安装所述第二工厂冷却系统旁通阀12B，并最终连接到所述工厂冷却塔10的进口。
从结构上，循环冷却水余热发电系统，包括LNG汽化系统，ORC低温发电机组，循环冷却水系统，以及相关管道系统。
其中，LNG汽化系统包括液态天然气、LNG汽化冷凝器和气态天然气。
ORC低温发电机组包括ORC膨胀发电机、低温工质泵、预热器、蒸发器、LNG汽化冷凝器、工质、管道阀门及控制系统。
循环冷却水系统包括蒸发器、预热器及管道阀门。
LNG为ORC发电机组提供冷量，循环冷却水为ORC发电机组提供热量，进行发电。具体的，LNG经过LNG汽化冷凝器，汽化为气态天然气。循环冷却水回水先后经过蒸发器和预热器，降温后作为循环冷却水供水送入工艺过程。ORC低温发电机组同时回收LNG冷能与循环冷却水余热，进行发电。
本实用新型提供一种循环冷却水余热发电系统，工作原理为：
如图1所示，发电系统正常工作时，第一发电系统旁通阀11A和第二发电系统旁通阀11B均开启，第一工厂冷却系统旁通阀12A和第二工厂冷却系统旁通阀12B均关闭：
液态天然气通过液态天然气输送管道1进入LNG汽化冷凝器7，汽化升温成为气态天然气，并通过气态天然气输送管道2输出；
液态有机工质由低温工质泵3驱动，先后经过预热器4和蒸发器5，成为气态工质，进入膨胀发电机6做功发电，之后进入LNG汽化冷凝器7，将热量传递给液态天然气后冷凝成液态工质，返回低温工质泵3，完成热力循环。
循环冷却水由循环冷却水泵8驱动，对工厂工艺过程设备9进行冷却，水温升高，先后经过蒸发器5和预热器4，将热量排放给有机工质后水温降低，送回循环冷却水泵8，完成发电系统冷却水循环。
当发电系统故障、检修或维护需要关闭时，第一发电系统旁通阀11A和第二发电系统旁通阀11B均关闭，第一工厂冷却系统旁通阀12A和第二工厂冷却系统旁通阀12B均开启：
此时，循环冷却水由循环冷却水泵8驱动，对工厂工艺过程设备9进行冷却，水温升高，进入工厂冷却塔10，将热量排至大气环境后水温降低，送回循环冷却水泵8，完成工厂冷却水循环。
本实用新型提供一种循环冷却水余热发电系统，具有以下优点：
本实用新型提供一种循环冷却水余热发电系统，可同时回收LNG冷能与循环冷却水余热，进行发电，同时节约循环冷却水的冷却能耗，节约循环冷却水的水耗，大幅降低循环冷却水的水处理成本。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。
Claims (2)
1.一种循环冷却水余热发电系统，其特征在于，包括：液态天然气输送管道(1)、气态天然气输送管道(2)、低温工质泵(3)、预热器(4)、蒸发器(5)、膨胀发电机(6)、LNG汽化冷凝器(7)、循环冷却水泵(8)、工厂工艺过程设备(9)、工厂冷却塔(10)、第一发电系统旁通阀(11A)、第二发电系统旁通阀(11B)、第一工厂冷却系统旁通阀(12A)和第二工厂冷却系统旁通阀(12B)；
所述LNG汽化冷凝器(7)的冷源进口与所述液态天然气输送管道(1)连接，所述LNG汽化冷凝器(7)的冷源出口与所述气态天然气输送管道(2)连接；所述LNG汽化冷凝器(7)的热源进口与所述膨胀发电机(6)的出口连接；所述LNG汽化冷凝器(7)的热源出口与所述低温工质泵(3)的进口连接；所述低温工质泵(3)的出口连接到所述预热器(4)的冷源进口；所述预热器(4)的冷源出口连接到所述蒸发器(5)的冷源进口；所述蒸发器(5)的冷源出口连接到所述膨胀发电机(6)的工质进口；由此形成热力循环；
所述循环冷却水泵(8)的进口，通过第一发电系统旁通阀(11A)连接到所述预热器(4)的热源出口；所述循环冷却水泵(8)的进口，还通过第二工厂冷却系统旁通阀(12B)，与所述工厂冷却塔(10)的出口连接；所述循环冷却水泵(8)的出口连接循环冷却水输水管道(G1)，所述循环冷却水输水管道(G1)穿过所述工厂工艺过程设备(9)后，分为两个支路，分别为第一循环冷却水输水支管(G2)和第二循环冷却水输水支管(G3)；所述第一循环冷却水输水支管(G2)安装所述第二发电系统旁通阀(11B)，并最终连接到所述蒸发器(5)的热源进口；所述第二循环冷却水输水支管(G3)安装所述第二工厂冷却系统旁通阀(12B)，并最终连接到所述工厂冷却塔(10)的进口。
2.根据权利要求1所述的循环冷却水余热发电系统，其特征在于，所述膨胀发电机(6)为ORC透平发电机或螺杆膨胀发电机。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202020912475.9U CN212105987U (zh) | 2020-05-26 | 2020-05-26 | 循环冷却水余热发电系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202020912475.9U CN212105987U (zh) | 2020-05-26 | 2020-05-26 | 循环冷却水余热发电系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN212105987U true CN212105987U (zh) | 2020-12-08 |
Family
ID=73622404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202020912475.9U Active CN212105987U (zh) | 2020-05-26 | 2020-05-26 | 循环冷却水余热发电系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN212105987U (zh) |
-
2020
- 2020-05-26 CN CN202020912475.9U patent/CN212105987U/zh active Active
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