UA107402C2

UA107402C2 - METHOD OF ELECTRICITY PRODUCTION IN LIQUID NATURAL GAS REGASIFICATION

Info

Publication number: UA107402C2
Application number: UAA201304776A
Authority: UA
Inventors: Oleksandr Ivanovych Piatnychko; Hennadii Viliorovych Zhuk; Lilia Rudolfivna Onopa; Stanislav Borysovych Kubenko
Original assignee: Gas Inst Nat Academy Sciences Ukraine
Priority date: 2013-04-15
Filing date: 2013-04-15
Publication date: 2014-12-25

Abstract

Винахід належить до випуску зрідженого природного газу з ємностей зберігання у газотранспортну систему з використанням низькотемпературного потенціалу газу для продукування електрики. Зріджений природний газ зі сховища стискають до тиску у газотранспортній системі і попередньо підігрівають у додатковому теплообміннику. В основному теплообміннику його випаровують та перегрівають до температури газу у газотранспортній системі, куди його спрямовують. Для підігрівання газу у протитечійному теплообміннику використовують робоче тіло в газоподібному стані, яке в основному теплообміннику охолоджують та частково зріджують. Сконденсовану частину видаляють в сепараторі, а газоподібну частину повністю конденсують в додатковому теплообміннику. Ці частини конденсату окремо стискають до однакового тиску і змішують. Суміш підігрівають спочатку від зовнішнього середовища, а потім випаровують і перегрівають відпрацьованими газами газотурбінної установки, яка працює на технологічних випарах зрідженого природного газу. Нагріте робоче тіло розширюють в турбодетандері з продукуванням електрики. Винахід сприяє підвищенню енергоефективності процесу регазифікації зрідженого природного газу завдяки спалюванню технологічних випарів газу у газовій турбіні, використанню двостадійних теплообмінних процесів для підігріву газу і конденсату робочого тіла, а також для охолодження робочого тіла, зі зменшеними перепадами температур.The invention relates to the production of liquefied natural gas from storage tanks in the gas transmission system using the low-temperature gas potential for electricity production. The liquefied natural gas from the storage is compressed to the pressure in the gas transmission system and pre-heated in an additional heat exchanger. In the main, the heat exchanger is evaporated and heated to the gas temperature in the gas transmission system where it is directed. To heat the gas in the counterflow heat exchanger, a working fluid is used in the gaseous state, which is cooled and partially liquefied in the main heat exchanger. The condensed part is removed in the separator, and the gaseous part is completely condensed in an additional heat exchanger. These parts of the condensate are separately compressed to the same pressure and mixed. The mixture is first heated from the external environment, and then evaporated and heated by the exhaust gases of a gas turbine unit operating on process vapors of liquefied natural gas. The heated working fluid is expanded in a turbo-expander to produce electricity. The invention contributes to the energy efficiency of the process of re-gasification of liquefied natural gas through the combustion of technological gas evaporation in a gas turbine, the use of two-stage heat exchange processes for heating gas and condensate of the working fluid, as well as for cooling the working fluid with reduced temperatures.

Description

Винахід належить до способів вивантажування з посудин зрідженого природного газу (ЗПГ), а саме до регазифікації, тобто переведенню ЗПГ в газоподібний стан, в системах з використанням детандерів. Спосіб може бути застосований при будівництві терміналів для зберігання та регазифікації зрідженого природного газу.The invention relates to methods of unloading liquefied natural gas (LNG) from vessels, namely to regasification, i.e. converting LNG into a gaseous state, in systems using expanders. The method can be applied in the construction of terminals for storage and regasification of liquefied natural gas.

Відомий спосіб регазифікації ЗПГ (Патент ЄАПВ Мо 009276 РОЇК 25/08, Конструкции и способь! для вниіработки злектрознергии с регазификацией сжиженного природного газа. МзкA known method of LNG regasification (EAPV Patent No. 009276 ROIK 25/08, Designs and methods for the generation of electric energy with regasification of liquefied natural gas. Mzk

Джон (05) Флуор Текнолоджиз Корпорзйшн (05), вариант фиг. 1 - Мо 200700241, Зареєстровано 2005.07.14, Опубл. 2007.12.28), згідно з яким, холод від зрідженого природного газу використовують у ряді циклів в парогазовій енергоустановці для збільшення потужності.John (05) Fluor Technologies Corporation (05), version of fig. 1 - Mo 200700241, Registered 2005.07.14, Publ. 28.12.2007), according to which, cold from liquefied natural gas is used in a number of cycles in a steam-gas power plant to increase power.

Відомий спосіб передбачає стиснення зрідженого природного газу насосом до тиску в газопроводі, випарювання частини ЗПГ в першому теплообміннику за рахунок конденсації робочого тіла енергетичного циклу, яке потім нагрівають зовнішнім джерелом, випаровують і приводять в дію турбодетандер, з'єднаний з електрогенератором; у другому теплообміннику холод зрідженого природного газу, що залишився, забезпечує охолодження теплового джерела, яке використовують для конденсації пари в парогенераторному циклі та/або повітря, що подають в газову турбіну.The known method involves compression of liquefied natural gas by a pump to the pressure in the gas pipeline, evaporation of part of LNG in the first heat exchanger due to condensation of the working fluid of the power cycle, which is then heated by an external source, vaporized and actuated by a turbo expander connected to an electric generator; in the second heat exchanger, the cold of the remaining liquefied natural gas provides cooling of the heat source, which is used to condense the steam in the steam generator cycle and/or the air supplied to the gas turbine.

Відомий спосіб, хоча і дозволяє збільшити загальну ефективність інтегрованої парогазової енергоустановки, не використовує увесь потенціал холоду ЗПГ для виробництва електричної енергії. Крім того, газотурбінна установка працює за рахунок спалювання частини регазифікованого ЗПГ ії не утилізує випари природного газу, що неминуче виникають при експлуатації терміналів для зберігання та регазифікації зрідженого природного газу, внаслідок теплообміну з довкіллям. До того ж має місце недорекуперація тепла в парогенераторному циклі: потік охолодженого паливного газу виходить з парогенератора з температурою 300 Е (14975).The known method, although it allows to increase the overall efficiency of the integrated steam-gas power plant, does not use all the cold potential of LNG for the production of electricity. In addition, the gas turbine plant works by burning part of the regasified LNG and does not dispose of natural gas vapors that inevitably arise during the operation of terminals for storage and regasification of liquefied natural gas due to heat exchange with the environment. In addition, there is insufficient heat recovery in the steam generator cycle: the flow of cooled fuel gas leaves the steam generator with a temperature of 300 E (14975).

Найбільш близьким по суті є прийнятий за прототип спосіб регазифікації ЗПГ (ПатентThe closest in essence is the method of regasification of natural gas (Patent

України на корисну модель Ме 55853 М.клУ Е 17 С 7/04, 9/02, Е25 В 9/06, 2010), який включає стиснення зрідженого природного газу насосом, випаровування та підігрівання природного газу робочим тілом до температури подачі в газотранспортну систему; переміщення робочого тіла в замкненому циклі, підігрівання його та випаровування від зовнішнього середовища, розширенняof Ukraine on the utility model Me 55853 M.klU Е 17 С 7/04, 9/02, Е25 В 9/06, 2010), which includes compression of liquefied natural gas by a pump, evaporation and heating of natural gas by a working body to the temperature of supply to the gas transportation system ; movement of the working body in a closed cycle, its heating and evaporation from the external environment, expansion

Зо робочого тіла в турбодетандері з виробництвом електроенергії і конденсацію його при нагріванні та регазифікації зрідженого природного газу.From the working fluid in the turboexpander with the production of electricity and its condensation during heating and regasification of liquefied natural gas.

Відомий спосіб дає можливість використовувати весь низькотемпературний енергетичний потенціал зрідженого природного газу для виробництва електричної енергії, однак випаровування робочого тіла здійснюють за рахунок тепла навколишнього середовища, зокрема морської води, в результаті чого установка працює в діапазоні температур нижче температури довкілля, це спричиняє її невисоку енергетичну ефективність. Крім того, прийнятий за прототип спосіб передбачає, що весь теплоперепад, пов'язаний з нагріванням, випаровуванням та перегріванням ЗПГ до температури подачі в газотранспортну систему, припадає на один теплообмінник, і використання для цього одного робочого тіла, навіть складної суміші, не може забезпечити ефективний теплообмін й оптимальні показники силового циклу. Також в цьому способі не можуть бути використані випари зрідженого природного газу, що виникають при експлуатації терміналів для зберігання та регазифікації ЗПГ.The known method makes it possible to use the entire low-temperature energy potential of liquefied natural gas for the production of electrical energy, however, the evaporation of the working medium is carried out due to the heat of the environment, in particular sea water, as a result of which the installation operates in a temperature range below the ambient temperature, which causes its low energy efficiency . In addition, the method adopted as a prototype assumes that the entire heat transfer associated with heating, vaporization and superheating of LPG to the temperature of supply to the gas transportation system is accounted for by one heat exchanger, and the use of one working medium for this, even a complex mixture, cannot ensure efficient heat exchange and optimal performance of the power cycle. Also, in this method, vapors of liquefied natural gas arising during the operation of terminals for storage and regasification of LNG cannot be used.

В основу винаходу поставлена задача вдосконалення способу виробництва електроенергії при регазифікації зрідженого природного газу, в якому в результаті перегрівання робочого тіла відпрацьованими газами газотурбінної установки (ГТУ) перед подаванням його в турбодетандер на розширення з виробництвом електроенергії, а також здійснення проміжної сепарації робочого тіла в процесі теплообміну зі зрідженим природним газом, забезпечується підвищення енергоефективності силового циклу і за рахунок цього значно збільшується обсяг електроенергії, що отримують при регазифікації ЗПГ, крім того, утилізують випари зрідженого природного газу, неминучі при експлуатації терміналів.The invention is based on the task of improving the method of electricity production during the regasification of liquefied natural gas, in which, as a result of overheating the working fluid with the exhaust gases of the gas turbine installation (GTU) before feeding it to the turboexpander for expansion with the production of electricity, as well as the implementation of intermediate separation of the working fluid during the heat exchange process with liquefied natural gas, the energy efficiency of the power cycle is increased and due to this, the amount of electricity obtained during regasification of LNG is significantly increased, in addition, liquefied natural gas vapors, which are inevitable during the operation of terminals, are disposed of.

Поставлену задачу вирішено завдяки тому, що у способі виробництва електроенергії при регазифікації зрідженого природного газу, який включає стиснення зрідженого природного газу, підігрівання, випаровування та перегрівання газоподібного природного газу для подачі в газотранспортну систему в основному теплообміннику робочим тілом, яке подають в протитечії в замкненому циклі та конденсують в цьому теплообміннику, стиснення, підігрівання та випаровування робочого тіла від зовнішнього середовища, розширення його в турбодетандері з виробництвом електроенергії та передачу її частини зовнішнім споживачам, згідно з винаходом, робоче тіло спочатку охолоджують в основному теплообміннику і частково зріджують, причому сконденсовану частину робочого тіла відділяють від газоподібної частини, яку потім повністю 60 конденсують у додатковому теплообміннику, після стискання змішують з попередньо стиснутою частиною робочого тіла в зрідженому стані і після підігрівання суміш випаровують та додатково перегрівають відпрацьованими газами газотурбінної установки.The problem is solved due to the fact that in the method of electricity production during the regasification of liquefied natural gas, which includes compression of liquefied natural gas, heating, evaporation and superheating of gaseous natural gas for supply to the gas transport system in the main heat exchanger by a working body, which is supplied countercurrently in a closed cycle and condense in this heat exchanger, compression, heating and evaporation of the working fluid from the external environment, its expansion in the turboexpander with the production of electricity and the transfer of its part to external consumers, according to the invention, the working body is first cooled in the main heat exchanger and partially liquefied, and the condensed part of the working fluid bodies are separated from the gaseous part, which is then completely condensed in an additional heat exchanger, after compression is mixed with the pre-compressed part of the working body in a liquid state, and after heating, the mixture is evaporated and additionally superheated are the exhaust gases of the gas turbine installation.

Сукупність відмінних ознак дозволяє вирішити поставлену задачу завдяки тому, що додаткове перегрівання робочого тіла відпрацьованими газами ГТУ дає можливість нагріти його до температури, значно вищої за температуру довкілля перед подаванням в турбодетандер, а це дозволяє істотно збільшити кількість роботи, яку, як відомо, здатне виробляти при розширенні робоче тіло. Оскільки процес регазифікації зрідженого природного газу складається з підігрівання, випаровування та перегрівання, то коли його здійснюють в двох послідовних теплообмінниках, в яких фактично використовують робоче тіло різного складу за рахунок проміжної сепарації цього багатокомпонентного робочого тіла, це забезпечує зменшення термодинамічних втрат та досягнення ефективного теплообміну, що підтверджує мінімальний перепад температур між кривою конденсації робочого тіла і кривою випаровування ЗПГ на О-Т діаграмі. І це все разом забезпечує підвищення енергоефективності силового циклу. Крім цього, для роботи ГТУ, відпрацьованими газами якої здійснюють перегрів робочого тіла, використовують випари зрідженого природного газу, що неминуче виникають при експлуатації терміналів ЗПГ внаслідок теплообміну з довкіллям, для повернення яких в сховище раніше витрачали енергію. Таким чином, сукупність відмінних ознак складається з раніше невідомих операцій для одержання позитивного ефекту.A set of distinctive features allows you to solve the task due to the fact that the additional overheating of the working body with the spent gases of the gas turbine engine makes it possible to heat it to a temperature significantly higher than the temperature of the environment before feeding it to the turboexpander, and this allows you to significantly increase the amount of work that it is known to be able to produce when expanding the working body. Since the process of regasification of liquefied natural gas consists of heating, evaporation and superheating, when it is carried out in two consecutive heat exchangers, in which a working fluid of different composition is actually used due to the intermediate separation of this multi-component working fluid, it ensures the reduction of thermodynamic losses and the achievement of effective heat exchange. which confirms the minimum temperature difference between the condensation curve of the working fluid and the LPG evaporation curve on the O-T diagram. And all this together ensures an increase in the energy efficiency of the power cycle. In addition, liquefied natural gas vapors, which inevitably arise during the operation of LNG terminals as a result of heat exchange with the environment, are used for the operation of gas turbines, the exhaust gases of which are used to overheat the working body, for which energy was previously spent to return to the storage. Thus, the set of distinctive features consists of previously unknown operations to obtain a positive effect.

На фіг. 1 зображено схему способу виробництва електроенергії при регазифікації зрідженого природного газу.In fig. 1 shows a scheme of the method of electricity production during the regasification of liquefied natural gas.

На фіг. 2 та фіг. З наведені як приклад О-Т діаграми, відповідно, додаткового і основного теплообмінників випаровування зрідженого природного газу і конденсації робочого тіла детандерного циклу.In fig. 2 and fig. The O-T diagrams, respectively, of the additional and main heat exchangers for evaporation of liquefied natural gas and condensation of the working medium of the expander cycle are given as an example.

Спосіб виробництва електроенергії при регазифікації зрідженого природного газу здійснюють наступним чином: зріджений природний газ із ємності - сховища 1 подають на насос 2, де його стискають до тиску у газотранспортній системі і спочатку подають у додатковий теплообмінник З на підігрів, потім в основний теплообмінник 4 на випаровування та перегрів до температури газотранспортної системи 5. Для підігрівання ЗПГ в теплообмінники 4 та З в протитечії подають робоче тіло 6, яке є сумішшю вуглеводнів, наприклад, парафінових (метану,The method of electricity production during the regasification of liquefied natural gas is carried out as follows: liquefied natural gas from the container - storage 1 is fed to pump 2, where it is compressed to the pressure in the gas transportation system and first fed to the additional heat exchanger C for heating, then to the main heat exchanger 4 for evaporation and superheating to the temperature of the gas transportation system 5. To heat LNG, the working medium 6, which is a mixture of hydrocarbons, for example, paraffinic (methane,

Зо етану, пропану, бутану, пентану) або фреонів. Робоче тіло в газоподібному стані спочатку подають в основний теплообмінник 4 в протитечії до ЗПГ, там його охолоджують та частково зріджують, цю сконденсовану частину робочого тіла видаляють з потоку в сепараторі 7, а частину робочого тіла, що залишилась в газоподібному стані, збагачену таким чином низькокиплячими компонентами, подають у додатковий теплообмінник 3, де її повністю конденсують. Зміна складу робочого тіла таким чином між теплообмінниками 4 та З дозволяє забезпечити в них оптимальні перепади температур і ефективний теплообмін. Далі кожну з двох частин робочого тіла в рідкому стані окремо стискають насосами 8 та 9 до однакового тиску і подають у змішувач 10. Отриману суміш первинного складу спочатку підігрівають у нагрівнику 11 від зовнішнього середовища. Далі у випарнику 13 робоче тіло випаровують і перегрівають відпрацьованими газами газотурбінної установки 12, яка працює за рахунок випарів зрідженого природного газу, що виникають в сховищі ЗПГ 1. Потім робоче тіло подають на турбодетандер 14, де розширюють з виробництвом електроенергії. Електроенергію, що виробляють генератором на турбодетандері 14, використовують для роботи насосів 2, 8 та 9, а решту передають зовнішнім споживачам.From ethane, propane, butane, pentane) or freons. The working fluid in a gaseous state is first fed into the main heat exchanger 4 in countercurrent to LNG, there it is cooled and partially liquefied, this condensed part of the working fluid is removed from the flow in the separator 7, and the part of the working fluid that remained in the gaseous state, thus enriched with low-boiling components, are fed into the additional heat exchanger 3, where it is completely condensed. Changing the composition of the working fluid in this way between heat exchangers 4 and 3 allows to ensure optimal temperature differences and effective heat exchange in them. Next, each of the two parts of the working body in the liquid state is separately compressed by pumps 8 and 9 to the same pressure and fed into the mixer 10. The resulting mixture of the primary composition is first heated in the heater 11 from the external environment. Next, in the evaporator 13, the working body is vaporized and superheated by the exhaust gases of the gas turbine unit 12, which operates due to the vapors of liquefied natural gas arising in the LPG storage 1. Then the working body is fed to the turboexpander 14, where it is expanded to produce electricity. The electricity produced by the generator on the turboexpander 14 is used to operate pumps 2, 8 and 9, and the rest is transferred to external consumers.

Приклад 1 (за прототипом)Example 1 (according to the prototype)

ЗПГ витратою 6239.6 кмоль/год. стискали до тиску у газотранспортній системі, переводили до газоподібного стану і підігрівали до температури газу у газотранспортній системі за рахунок тепла робочого тіла, за яке використовували етан (10095). Робоче тіло циркулювало у замкненому циклі, його випаровували та підігрівали від зовнішнього середовища до температури -5С, потім розширювали в турбодетандері з виробництвом електроенергії.LNG with a consumption of 6239.6 kmol/h. compressed to the pressure in the gas transport system, transferred to a gaseous state and heated to the temperature of the gas in the gas transport system due to the heat of the working fluid, for which ethane was used (10095). The working fluid circulated in a closed cycle, it was vaporized and heated from the external environment to a temperature of -5C, then expanded in a turbo-expander with the production of electricity.

Електроенергію використовували для роботи двох насосів, решту електроенергії передавали зовнішнім споживачам.Electricity was used to operate two pumps, the rest of the electricity was transferred to external consumers.

Приклад 2 (за запропонованим способом)Example 2 (according to the proposed method)

На установці регазифікації ЗПГ за запропонованою схемою здійснювали випаровування ЗПГ до подачі природного газу в газотранспортну систему. Як природний газ використовували суміш метану (98 95) з етаном (2 95); як робоче тіло використовували суміш парафінових вуглеводнів: метан (5.3 95), етан (86.9 95), пропан (5.0 95), бутан (2.8 Об).At the LNG regasification plant, according to the proposed scheme, LNG vaporization was carried out prior to supplying natural gas to the gas transportation system. A mixture of methane (98 95) and ethane (2 95) was used as natural gas; a mixture of paraffin hydrocarbons was used as the working medium: methane (5.3 95), ethane (86.9 95), propane (5.0 95), butane (2.8 Ob).

ЗПГ витратою 6239.6 кмоль/год. з ємності 1 подавали на насос 2, де його стискали до тиску у газотранспортній системі, потім послідовно направляли на теплообмінники З та 4. Процес бо регазифікації проходив у 2 етапи: в теплообміннику З зріджений природний газ нагрівали до температури початку випаровування, а в основному теплообміннику 4 випаровували і перегрівали до температури подавання в магістральний газопровід. Робоче тіло, яке циркулювало у замкненому циклі, подавали в основний теплообмінник 4 в протитечії до ЗПГ в газоподібному стані, там його охолоджували та частково зріджували, в сепараторі 7 конденсат із робочого тіла видаляли, а частину робочого тіла, що залишилася в газоподібному стані, направляли в додатковий теплообмінник 3, де здійснювали її повну конденсацію. Потім кожну з двох частин робочого тіла окремо стискали насосами 8 та 9 до однакового тиску і подавали у змішувач 10. Отриману таким чином суміш первинного складу спочатку підігрівали у нагрівачі 11 від зовнішнього середовища (наприклад, морської води) до температури -5"С, далі в теплообміннику 13 випаровували і перегрівали відпрацьованими газами газотурбінної установки 12, яка живилась випарами зрідженого природного газу, що виникали при зберіганні в сховищіLNG with a consumption of 6239.6 kmol/h. from container 1, it was fed to pump 2, where it was compressed to the pressure in the gas transportation system, then sent sequentially to heat exchangers C and 4. The regasification process took place in 2 stages: in heat exchanger C, liquefied natural gas was heated to the temperature of the beginning of evaporation, and in the main heat exchanger 4 was evaporated and reheated to the temperature of supply to the main gas pipeline. The working fluid, which circulated in a closed cycle, was fed into the main heat exchanger 4 in countercurrent to LPG in a gaseous state, where it was cooled and partially liquefied, in the separator 7 condensate from the working fluid was removed, and the part of the working fluid that remained in the gaseous state was directed in the additional heat exchanger 3, where its full condensation was carried out. Then each of the two parts of the working body was separately compressed by pumps 8 and 9 to the same pressure and fed into the mixer 10. The mixture of the primary composition obtained in this way was first heated in the heater 11 from the external environment (for example, sea water) to a temperature of -5"C, then in the heat exchanger 13, the waste gases of the gas turbine unit 12, which was fed by the vapors of liquefied natural gas generated during storage in the storage, were evaporated and overheated

ЗПГ. Потім робоче тіло подавали на турбодетандер 14, де розширювали з виробництвом електроенергії. Електроенергію, що виробляли генератором на турбодетандері 14, частково використовували для живлення насосів 2, 8 та 9, решту електроенергії передавали зовнішнім споживачам.LNG Then the working body was fed to the turbo expander 14, where it was expanded with the production of electricity. The electricity produced by the generator on turboexpander 14 was partially used to power pumps 2, 8 and 9, the rest of the electricity was transferred to external consumers.

В таблиці наведено порівняльні характеристики способів виробництва електроенергії при регазифікації зрідженого природного газу за прототипом та запропонованим способом.The table shows the comparative characteristics of the methods of electricity production during the regasification of liquefied natural gas according to the prototype and the proposed method.

ТаблицяTable

Характеристики способів виробництва електроенергії при регазифікації зрідженого природного газу за прототипом та запропонованим способом 11111111 Прототип |Запропонований спосіб) кВтCharacteristics of methods of electricity production during regasification of liquefied natural gas according to the prototype and the proposed method 11111111 Prototype |Proposed method) kW

З таблиці видно, що: 1) В запропонованому способі температура робочого тіла на вході в турбодетандер 200 "С, що істотно вище за температуру довкілля (як в прототипі), і це є однією із причин значного збільшення енергоефективності силового циклу: 2) В запропонованому способі на турбодетандері виробляли 9400 кВт електроенергії, із них 578 кВт витрачали для роботи насосів, решту електроенергії, тобто корисну потужність 9400 кВт - 578 кВт-8822 кВт передали до загальної електромережі.It can be seen from the table that: 1) In the proposed method, the temperature of the working fluid at the entrance to the turboexpander is 200 "С, which is significantly higher than the ambient temperature (as in the prototype), and this is one of the reasons for a significant increase in the energy efficiency of the power cycle: 2) In the proposed 9,400 kW of electricity was produced by the turboexpander method, of which 578 kW was used for the operation of the pumps, the rest of the electricity, that is, the useful power of 9,400 kW - 578 kW - 8,822 kW was transferred to the general power grid.

Корисна потужність, яка отримана в способі-прототипі, складала 333 кВт для тих же витрат природного газу, що був регазифікований. 3) При зберіганні в сховищах та в процесі переробки внаслідок теплообміну з довкіллямThe useful power obtained in the prototype method was 333 kW for the same consumption of natural gas that was regasified. 3) When stored in warehouses and during processing due to heat exchange with the environment

Зо зріджений природний газ неминуче випаровується, в кількості приблизно 2 95 мас. від витратиFrom liquefied natural gas inevitably evaporates, in the amount of approximately 2 95 wt. from spending

ЗПГ. Рекуперація цих випарів, тобто повернення їх у сховище, вимагає витрат енергії; в запропонованому способі їх утилізують як живлення газотурбінної установки стандартною потужністю 10 МВт. В способі-прототипі ці випари не утилізують. 4) В запропонованому способі значно зменшені термодинамічні втрати енергії за рахунок мінімізації температурних перепадів потоків внаслідок використання двох послідовних теплообмінників ЗПГ та проміжної сепарації багатокомпонентного робочого тіла, яка приводить до зміни його складу між теплообмінниками, це дозволяє погодити температуру конденсації робочого тіла на О-Т діаграмі з кривою регазифікації ЗПГ з мінімальною різницею, що неможливо було в способі-прототипі. На фіг. 2 та фіг. З приведені О-Т діаграми теплообмінниківLNG The recovery of these vapors, that is, their return to storage, requires energy; in the proposed method, they are used as power for a gas turbine plant with a standard capacity of 10 MW. In the prototype method, these vapors are not disposed of. 4) In the proposed method, thermodynamic energy losses are significantly reduced due to the minimization of temperature differences of the flows due to the use of two consecutive LNG heat exchangers and the intermediate separation of the multicomponent working medium, which leads to a change in its composition between the heat exchangers, this allows you to agree on the condensation temperature of the working medium on the O-T diagram with the LNG regasification curve with minimal difference, which was impossible in the prototype method. In fig. 2 and fig. O-T diagrams of heat exchangers are given

ЗПГ, які підтверджують роботоздатність циклу з мінімальними втратами енергії.LNG, which confirm the efficiency of the cycle with minimal energy losses.

Таким чином, запропонований спосіб виробництва електроенергії при регазифікації ЗПГ позбавлений недоліків, притаманних прототипу, та має такі переваги, що значно підвищують енергоефективність силового циклу, зменшують термодинамічні втрати при теплообміні та дозволяють утилізувати випари ЗПГ, неминучі при експлуатації терміналів.Thus, the proposed method of electricity production during regasification of LNG is devoid of the shortcomings inherent in the prototype, and has such advantages that it significantly increases the energy efficiency of the power cycle, reduces thermodynamic losses during heat exchange, and allows the disposal of LNG vapors, which are inevitable during the operation of terminals.

При створенні терміналу для зберігання та регазифікації ЗПГ запропонований спосіб завдяки ефективному використанню низькотемпературного енергетичного потенціалу ЗПГ й раціональної утилізації скидного низькопотенційного тепла ГТУ забезпечить енерго- та ресурсоекономне постачання огазифікованого ЗПГ о до газотранспортної системи,When creating a terminal for storage and regasification of LNG, the proposed method, thanks to the effective use of the low-temperature energy potential of LNG and the rational utilization of the waste low-potential heat of the GTU, will ensure an energy- and resource-efficient supply of gasified LNG to the gas transportation system,

енергонезалежність термінала, можливість експорту енергії та мінімальний вплив на навколишнє середовище, в т.ч. за рахунок виробництва електроенергії без емісії СО» в порівнянні з тепловими електростанціями.energy independence of the terminal, the possibility of energy export and minimal impact on the environment, including due to the production of electricity without CO emissions" compared to thermal power plants.

Claims

FORMULA OF THE INVENTION

1. The method of electricity production during the regasification of liquefied natural gas, which includes compression of liquefied natural gas, heating, evaporation and superheating of gaseous natural gas for supply to the gas transport system in the main heat exchanger by the working body, which is supplied countercurrently in a closed cycle and condensed in this heat exchanger, compression, heating and evaporation of the working medium from the external environment, its expansion in a turboexpander with the production of electricity and the transfer of its part to external consumers, which differs in that the working medium is first cooled in the main heat exchanger and partially liquefied, and the condensed part of the working medium is separated from the gaseous part , which is then completely condensed in an additional heat exchanger, after compression is mixed with the pre-compressed part of the working fluid in a liquefied state, and after heating, the mixture is evaporated and additionally superheated with the exhaust gases of the gas turbine new installation.

2. The method according to claim 1, which is distinguished by the fact that for the operation of the gas turbine installation, the exhaust gases of which are used to overheat the gas-condensate mixture of the working medium, vapors of liquefied natural gas are used, which arise during the operation of liquefied natural gas terminals. with | and I - about S- . what! and

Fig. and