UA95425C2 - Method and installation for production of energy and re-gasification of liquefied natural gas - Google Patents

Method and installation for production of energy and re-gasification of liquefied natural gas Download PDF

Info

Publication number
UA95425C2
UA95425C2 UAA201012482A UAA201012482A UA95425C2 UA 95425 C2 UA95425 C2 UA 95425C2 UA A201012482 A UAA201012482 A UA A201012482A UA A201012482 A UAA201012482 A UA A201012482A UA 95425 C2 UA95425 C2 UA 95425C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
natural gas
liquefied natural
cycle
circuit
heat
Prior art date
Application number
UAA201012482A
Other languages
Russian (ru)
Ukrainian (uk)
Inventor
Игорь Михайлович Виршубский
Михаил Борисович Кукояшный
Юрий Николаевич Тарасенко
Сергей Васильевич Дорожинский
Григорий Анатольевич Федиркин
Игорь Васильевич Анищенко
Альберт Манукович Манукьян
Сергей Алексеевич Шостаченко
Original Assignee
Игорь Михайлович Виршубский
Михаил Борисович Кукояшный
Юрий Николаевич Тарасенко
Сергей Васильевич Дорожинский
Григорий Анатольевич Федиркин
Игорь Васильевич Анищенко
Альберт Манукович Манукьян
Сергей Алексеевич Шостаченко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Игорь Михайлович Виршубский, Михаил Борисович Кукояшный, Юрий Николаевич Тарасенко, Сергей Васильевич Дорожинский, Григорий Анатольевич Федиркин, Игорь Васильевич Анищенко, Альберт Манукович Манукьян, Сергей Алексеевич Шостаченко filed Critical Игорь Михайлович Виршубский
Priority to UAA201012482A priority Critical patent/UA95425C2/en
Publication of UA95425C2 publication Critical patent/UA95425C2/en
Priority to PCT/UA2011/000100 priority patent/WO2012054006A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/04Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled condensation heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/08Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

Re-gasification of liquefied natural gas and generation of electricity is carried out with use of at least three sequential thermodynamically connected closed Rankine cycles. The first cycle is realized on water, the other ones – on organic heat carriers. Heating agent in heat exchangers for evaporation of working medium in each next cycle is a condensate of working medium in the previous cycle. Turbines in all the cycles transform part of heat drop to useful work. Heat exchanger of the last cycle transfers heat to heated liquefied natural gas for its evaporation. Vapors of liquefied natural gas can be used as hydrocarbon fuel for the first cycle, those come to existence at operation of terminals for storage and re-gasification of liquefied natural gas. An installation for re-gasification has at least three connected thermodynamically in sequence closed circuits that operate by Rankine cycle. Combustion chamber of the first cycle can be connected to evaporation line of liquefied natural gas. The invention promotes use of low-temperature power potential at re-gasification for efficient production of electricity and utilization of gas vapors.

Description

мкнуті контури термодинамічно зв'язані спільним цює за замкнутим циклом Ренкіна, до складу якого теплообмінним апаратом, гріюча сторона якого є входять послідовно з'єднані трубопроводами ви- частиною тракту циркулювання випарного робочо- парник, силова турбіна, конденсатор і циркуляцій- го текучого середовища одного контуру й виконує ний насос, причому контури послідовно термоди- функцію конденсатора, а охолодна сторона є час- намічно зв'язані. тиною тракту циркулювання випарного робочого 6. Установка за п. 5, яка відрізняється тим, що в текучого середовища іншого контуру й виконує призначених для циркулювання органічного робо- функцію випарника, причому до складу установки чого текучого середовища контурах робочими те- входить пароводяний контур, в якому робочим кучими середовищами є різні вуглеводневі сполу- текучим середовищем є вода і водяна пара, отри- Ки. мувана під час випарювання цієї води у випарнику 7. Установка за п. 5 або 6, яка відрізняється тим, цього контуру, пов'язаному по гріючій стороні із що вона додатково містить один проміжний приз- джерелом продуктів згоряння вуглеводневого па- начений для циркулювання органічного текучого лива, і призначений для циркулювання органічного середовища замкнутий контур, робочим текучим робочого текучого середовища контур з конденса- середовищем у якому є етан, а в контурі, конден- тором, зв'язаним по охолодній стороні з лінією сатор якого по охолодній стороні зв'язаний з лінією зрідженого природного газу, яка відрізняється зрідженого природного газу, робочим текучим се- тим, що між пароводяним контуром і контуром, редовищем є метан. конденсатор якого по охолодній стороні зв'язаний 8. Установка за будь-яким із пп. 5, 6 або 7, яка ві- з лінією зрідженого природного газу, установка дрізняється тим, що джерело продуктів згоряння додатково містить хоча б один проміжний призна- вуглеводневого палива зв'язане з лінією випарів чений для циркулювання органічного робочого зрідженого природного газу. текучого середовища замкнутий контур, що пра-closed circuits are thermodynamically connected by a common thread according to a closed Rankine cycle, which consists of a heat exchanger, the heating side of which is a part of the vapor circulation path connected in series by pipelines, a working evaporator, a power turbine, a condenser and a circulating fluid of one the circuit is also performed by the pump, and the circuits are serially thermodynamically connected to the condenser, and the cooling side is time-dynamically connected. 6. The installation according to item 5, which differs in that the fluid medium of a different circuit and performs the function of an evaporator intended for the circulation of organic work, and the composition of the installation of which fluid medium in the working circuits includes a steam-water circuit, in which working mediums are various hydrocarbons, the fluid medium is water and water vapor, moved during the evaporation of this water in the evaporator 7. The installation according to item 5 or 6, which differs in that this circuit is connected on the heating side with the fact that it additionally contains one intermediate source of hydrocarbon combustion products designed for the circulation of organic fluid, and intended for the circulation of the organic medium is a closed circuit, the working fluid of the working fluid is a circuit with a condensate medium in which there is ethane, and in the circuit, a condenser connected on the cooling side to the line of the sator on the cooling side of which connected to the liquefied natural gas line, which differs from the liquefied natural gas, the working fluid network, which is between the steam-water circuit and the circuit, which contains methane. the condenser of which is connected on the cooling side 8. Installation according to any of paragraphs 5. of the fluid is a closed circuit that

Винахід належить до технології регазифікації ють у силовій турбіні, пару, що розширилася в зрідженого природного газу за рахунок викорис- турбіні, конденсують у конденсаторі і отриманий тання його як зовнішнього теплоносія в енергетич- конденсат подають у випарник. У першому, паро- них установках, що працюють за циклом Ренкіна й водяному, каскаді як робоче текуче середовище використовують органічне робоче текуче середо- використовують воду й водяну пару, що отриму- вище. Винахід може бути застосований при будів- ють під час випарювання води за рахунок тепла ництві терміналів для зберігання та регазифікації продуктів згоряння вуглеводневого палива, а в зрідженого природного газу. другому, органічному, каскаді як робоче текучеThe invention belongs to the technology of regasification in a power turbine, the steam that expanded into liquefied natural gas due to the use of the turbine is condensed in the condenser, and the obtained melting of it as an external heat carrier into energy condensate is fed to the evaporator. In the first, steam plants operating according to the Rankine cycle and the water cascade use an organic working fluid as a working fluid - they use water and the resulting water vapor. The invention can be applied during the construction of terminals for storage and regasification of hydrocarbon fuel combustion products, and liquefied natural gas during the evaporation of water due to heat. to the second, organic, cascade as working fluid

Відомий спосіб виробництва електроенергії та середовище використовують органічне текуче се- регазифікації зрідженого природного газу, що пе- редовище, що випарюють за рахунок використан- редбачає нагрівання й випарювання проміжного ня тепла, що віддається під час конденсації робо- теплообмінного середовища (зокрема, пропану), чого текучого середовища першого каскаду, і розширення його в турбіні, що приводить електро- конденсують за рахунок нагрівання або/і випарю- генератор, і конденсацію пароподібного проміжно- вання (регазифікації) зрідженого природного газу го теплообмінного середовища, що розширилося в (Патентна заявка США Ме2009100845 (А1), варіант турбіні, при нагріванні та регазифікації зрідженого фіг.8, ЕО1К25/00, опубл. 23.04.2009). природного газу (Патент США /Ме4320303, Застосування пароводяного каскаду в прийня-The known method of electricity generation and the environment use organic liquid serageification of liquefied natural gas, which is primarily evaporated due to the use of heating and evaporation of intermediate heat given off during the condensation of the working heat exchange medium (in particular, propane), of the fluid medium of the first stage, and its expansion in the turbine, which leads to electro-condensation due to heating and/or evaporation- generator, and condensation of vapor-like intermediation (regasification) of liquefied natural gas of the heat exchange medium, which expanded in (US Patent Application Me2009100845 (A1), turbine variant, during heating and regasification of liquefied fig. 8, ЕО1К25/00, publ. 04/23/2009). natural gas (US Patent /Me4320303, Application of a steam-water cascade in receiving

ЕО1К25/10, Е17С9/04, гО1К25/00, Е17С9/00, опубл. тому за прототип способі дозволяє використовува- 16.03.1982). ти випари зрідженого природного газу, що виника-ЕО1К25/10, Е17С9/04, ГО1К25/00, Е17С9/00, publ. therefore, the prototype of the method allows use- 03.16.1982). you vapors of liquefied natural gas, arising

Відомий спосіб дає можливість використову- ють при експлуатації терміналів для зберігання та вати низькотемпературний енергетичний потенці- регазифікації зрідженого природного газу. Однак, ал зрідженого природного газу, однак випарюван- як і попередній, прийнятий за прототип, спосіб ня проміжного теплоносія здійснюється за рахунок передбачає використання одного робочого текучо- тепла морської води, у результаті чого установка го середовища для утилізації всього теплоперепа- працює в діапазоні температур нижче температури ду в одному органічному каскаді, що викликає зна- навколишнього середовища, і при цьому не мо- чні технологічні труднощі, пов'язані з тим, що жуть бути використані випари зрідженого природ- досить важко, практично неможливо, підібрати ного газу, неминучі при експлуатації терміналів таке органічне робоче текуче середовище, що до- для зберігання та регазифікації зрідженого приро- бре працює у всьому діапазоні температур, не дного газу. переходячи у надкритичний стан. При цьому в ци-The known method makes it possible to use low-temperature energy potentiation and regasification of liquefied natural gas during the operation of storage terminals. However, liquefied natural gas, however, is vaporized, as well as the previous one, taken as a prototype, the method of intermediate coolant is carried out due to the use of one working liquid heat of sea water, as a result of which the installation of a medium for the utilization of all heat transfer operates in the temperature range below the temperature of air in one organic cascade, which causes significant environmental damage, and at the same time, technological difficulties related to the fact that the vapors of liquefied natural gas are to be used are quite difficult, almost impossible, to pick up natural gas, inevitable during the operation of the terminals, the organic working fluid medium is such that, for the storage and regasification of the liquefied product, it works in the entire temperature range, not low gas. passing into a supercritical state. At the same time, in the

Відомий також прийнятий за прототип спосіб клі можуть виникати як дуже високі, так і дуже ни- отримання енергії та регазифікації зрідженого зькі тиски. Значні труднощі становить досягнення природного газу, що передбачає використання ефективного теплообміну й оптимальних термо- двох термодинамічно зв'язаних каскадів із засто- динамічних показників циклу й оптимальних ва- суванням замкнутого термодинамічного циклу гогабаритних і міцнісних показників устаткування,A well-known method adopted as a prototype is that both very high and very low pressures can occur. Significant difficulties are the achievement of natural gas, which involves the use of effective heat exchange and optimal thermo-two thermodynamically connected cascades with static and dynamic indicators of the cycle and optimal measurement of the closed thermodynamic cycle of oversized and strength indicators of the equipment,

Ренкіна, при якому робоче текуче середовище використовуваного для здійснення цього способу, випарюють у випарнику, отриману пару розширю-Rankine, in which the working fluid used for the implementation of this method is evaporated in the evaporator, the resulting steam expands

зокрема, теплообмінних апаратів, забезпечення клі можуть виникати як дуже високі, так і дуже ни- оптимальних проточних частин турбін. зькі тиски, значні труднощі становить досягненняin particular, of heat exchangers, provision of cli can occur both very high and very low-optimal flow parts of turbines. What pressures, significant difficulties is the achievement

Відомою є установка для виробництва елект- ефективного теплообміну й оптимальних термо- роенергії й регазифікації зрідженого природного динамічних показників циклу й оптимальних ва- газу, що працює за замкнутим циклом Ренкіна, до гогабаритних і міцнісних показників устаткування, складу якої входять випарник, силова турбіна, використовуваного для здійснення цього способу, конденсатор, з'єднаний з лінією подачі зрідженого зокрема, теплообмінних апаратів, забезпечення природного газу, і циркуляційний насос. У відомій оптимальних проточних частин турбін. установці випарений проміжний теплоносій (зок- Технічна задача винаходу полягає в удоскона- рема, пропан) розширюється в турбіні, що приво- ленні способу отримання енергії та регазифікації дить електрогенератор, а в процесі конденсації зрідженого природного газу, що передбачає вико- проміжного теплоносія, що розширився в турбіні, у ристання двох термодинамічно зв'язаних каскадів конденсаторі відбувається нагрівання та регазифі- із застосуванням замкнутого термодинамічного кація зрідженого природного газу. (Патент США циклу Ренкіна, при якому робоче текуче середо-The installation for the production of electro-efficient heat exchange and optimal thermal energy and regasification of liquefied natural dynamic cycle indicators and optimal vagus gas operating according to the closed Rankine cycle is known for the large size and strength indicators of the equipment, which includes an evaporator, a power turbine, used for the implementation of this method, a condenser connected to the supply line of liquefied, in particular, heat exchangers, provision of natural gas, and a circulation pump. In the known optimal flow parts of turbines. In the installation, the vaporized intermediate heat carrier (propane) is expanded in the turbine, which allows the method of obtaining energy and regasification by an electric generator, and in the process of condensing liquefied natural gas, which involves an intermediate heat carrier, which has expanded in the turbine, heating and regasification of liquefied natural gas takes place at the junction of two thermodynamically connected cascades in the condenser. (The US patent of the Rankine cycle, in which the working fluid

Ме4320303, РО1К25/10, Р17С9/04, РОї1К25/00, вище випарюють у випарнику, отриману пару роз-Ме4320303, РО1К25/10, Р17С9/04, РОи1К25/00, evaporate above in the evaporator, the resulting vapor

Е17С9/00, опубл. 16.03.1982). ширюють у силовій турбіні, пару, що розшириласяE17C9/00, publ. 16.03.1982). expanding steam in a power turbine

У відомій установці використовується низько- в турбіні, конденсують у конденсаторі, і отриманий температурний енергетичний потенціал зріджено- конденсат подають у випарник, причому в першо- го природного газу, однак випарювання проміжно- му - паровому - каскаді як робоче текуче середо- го теплоносія здійснюється за рахунок тепла вище використовують воду й водяну пару, що морської води, у результаті чого установка працює отримують при випарюванні води за рахунок тепла в діапазоні температур нижче температури навко- продуктів згоряння вуглеводневого палива, а в лишнього середовища, і при цьому не можуть бути другому каскаді як робоче текуче середовище ви- використані випари зрідженого природного газу, користовують органічне текуче середовище, що неминучі при експлуатації терміналів для збері- випарюють за рахунок використання тепла, що гання та регазифікації зрідженого природного газу. віддається при конденсації робочого текучого се-In the well-known installation, a low- is used in the turbine, it is condensed in the condenser, and the resulting temperature energy potential is liquefied - the condensate is fed to the evaporator, and in the first natural gas, but evaporation is carried out in the intermediate - steam - cascade as the working fluid of the heat carrier due to the heat above, water and water vapor are used, which is sea water, as a result of which the plant works, they are obtained during the evaporation of water due to heat in the temperature range below the natural temperature of hydrocarbon fuel combustion products, and in the excess medium, and at the same time, they cannot be the second cascades use used liquefied natural gas vapors as a working fluid, use an organic fluid that is inevitable during the operation of terminals for collection, evaporate due to the use of heat, which is regasification and regasification of liquefied natural gas. is given during the condensation of the working fluid se-

Відомою є також прийнята за прототип уста- редовища першого каскаду, і конденсують за ра- новка для отримання енергії та регазифікації зрід- хунок нагрівання або// випарювання зрідженого женого природного газу, що містить не менше природного газу. Пропоноване вдосконалення двох термодинамічно зв'язаних замкнутих конту- здійснюють шляхом включення додатково хоча б рів, що працюють за циклом Ренкіна, призначених одного проміжного каскаду із застосуванням за- для циркуляції випарного робочого текучого сере- мкнутого термодинамічного циклу Ренкіна з вико- довища, кожний з яких містить послідовно з'єднані ристанням органічного текучого середовища як трубопроводами випарник, силову турбіну, конде- робочого текучого середовища між пароводяним нсатор і циркуляційний насос, причому замкнуті каскадом і каскадом, у якому робоче текуче сере- контури термодинамічно зв'язані спільним теплоо- довище конденсують за рахунок нагрівання або/і бмінним апаратом, гріюча сторона якого є части- випарювання зрідженого природного газу, викори- ною тракту циркуляції випарного робочого текучо- стовуючи як робоче текуче середовище різні вуг- го середовища одного контуру й виконує функцію леводневі сполуки; при цьому каскади послідовно конденсатора, а охолодна сторона є частиною термодинамічно зв'язані за рахунок використання тракту циркуляції випарного робочого текучого тепла, що віддається при конденсації газоподібно- середовища іншого контуру й виконує функцію го робочого текучого середовища одного каскаду, випарника, один контур установки є паровим і його для випарювання робочого текучого середовища випарник по гріючій стороні зв'язаний із джерелом наступного каскаду. Зокрема, у випадку одного продуктів згоряння вуглеводневого палива, а ін- проміжного каскаду як робоче текуче середовище ший контур призначений для циркуляції органічно- в першому каскаді використовують воду й пару, у го робочого текучого середовища, і його конденса- другому (проміжному) каскаді - етан, а в третьому тор по охолодній стороні зв'язаний з лінією каскаді - метан, за рахунок конденсації якого на- зрідженого природного газу, (Патентна заявка грівають і/або випарюють зріджений природнийAlso known is the prototype of the device of the first cascade, which condenses for energy production and regasification of the liquefied heating or// evaporation of liquefied natural gas containing at least natural gas. The proposed improvement of two thermodynamically connected closed circuits is carried out by including additionally at least two working according to the Rankine cycle, intended for one intermediate cascade with the use of the for- for the circulation of the evaporative working fluid of the closed thermodynamic Rankine cycle from the hatchery, each of which contains an evaporator, a power turbine, a condenser of the working fluid between the steam-water nsator and a circulation pump, which are connected in series by the flow of an organic fluid as pipelines, and are closed by a cascade and a cascade in which the working fluid circuits are thermodynamically connected by a common heat reservoir condense due to heating or/and by a heat exchanger, the heating side of which is part of the evaporation of liquefied natural gas, the core of the circulation path of the vaporized working fluid, acting as the working fluid of different vapors of the same circuit and performing the function of levodonium compounds; at the same time, the cascades are in series with the condenser, and the cooling side is a part of the thermodynamically connected due to the use of the circulation path of the evaporated working fluid heat, which is given off during the condensation of the gaseous medium of another circuit and performs the function of the working fluid of one cascade, the evaporator, one circuit of the installation is steam, and for evaporation of the working fluid, the evaporator is connected on the heating side to the source of the next cascade. In particular, in the case of one of the combustion products of hydrocarbon fuel, and the intermediate cascade as the working fluid, the circuit is designed for organic circulation - in the first cascade, water and steam are used, in the second (intermediate) cascade - in the second (intermediate) cascade - ethane, and in the third torus on the cooling side connected to the cascade line - methane, due to the condensation of which liquefied natural gas, (Patent application heats and/or evaporates liquefied natural gas

США Мо2009100845 (АТ), варіант фіг.8, ЕО1К25/00, газ. Отримуваний технічний результат полягає в опубл. 23.04.2009). тому, що теплоперепад між температурою конден-USA Mo2009100845 (AT), version of fig. 8, EO1K25/00, gas. The resulting technical result is publ. 23.04.2009). because the heat difference between the temperature of the condensate

Застосування пароводяного контуру в прийня- сації робочого текучого середовища першого кас- тій за прототип установці дозволяє використовува- каду (пари) і температурою зберігання зрідженого ти випари зрідженого природного газу, що виника- природного газу спрацьовують у декількох (як мі- ють при експлуатації терміналів для зберігання й німум, у двох) каскадах з використанням різних регазифікації зрідженого природного газу. Однак, органічних робочих текучих середовищ, що забез- як і попередня, прийнята за прототип установка печує можливість роботи в докритичних областях, передбачає використання одного робочого текучо- а отже, відсутність термодинамічних втрат, пов'я- го середовища для утилізації всього теплоперепа- заних з роботою в критичних областях. У зв'язку з ду в одному органічному каскаді, що викликає зна- тим, що процеси випарювання й конденсації за- чні технологічні труднощі, пов'язані з тим, що безпечують найефективніший теплообмін і відбу- досить важко, практично неможливо, підібрати ваються при постійному тиску, можуть бути забез- таке органічне робоче текуче середовище, що до- печені низькі перепади температур у бре працює у всьому діапазоні температур, не теплообмінних апаратах і прийнятні габаритні й переходячи у надкритичний стан. При цьому в ци-The use of a steam-water circuit in the adoption of the working fluid of the first cast as a prototype of the installation allows the use of a tank (steam) and the temperature of storage of liquefied natural gas and the resulting liquefied natural gas vapors are activated in several (as they are used in the operation of terminals for storage and nimum, in two) cascades using different regasification of liquefied natural gas. However, there is a lack of organic working fluids, which the previous one adopted as a prototype furnace allows for the possibility of working in subcritical areas, it provides for the use of one working fluid, and therefore, the absence of thermodynamic losses, a medium for the disposal of all heat-transferred with work in critical areas. Due to the fact that the processes of evaporation and condensation in one organic cascade cause significant technological difficulties associated with the fact that they ensure the most effective heat exchange and take place, it is quite difficult, almost impossible, to select constant pressure, there can be such an organic working fluid medium, that after baking low temperature differences in the bre works in the entire range of temperatures, not heat exchange devices and acceptable dimensions and passing into a supercritical state. At the same time, in the

міцнісні характеристики, а також оптимальні тер- також оптимальні термодинамічні й технологічні модинамічні й технологічні показники. показники.strength characteristics, as well as optimal thermodynamic and technological modynamic and technological indicators. Indexes.

Технічна задача винаходу полягає також в Спосіб отримання енергії та регазифікації удосконаленні установки для отримання енергії та зрідженого природного газу передбачає викорис- регазифікації зрідженого природного газу, що міс- тання більше двох каскадів (як мінімум, трьох кас- тить два термодинамічно зв'язаних замкнутих кон- кадів) із застосуванням замкнутого термодинаміч- тури, що працюють за циклом Ренкіна, призначені ного циклу Ренкіна, при якому рідке робоче текуче для циркуляції випарного текучого середовища, середовище випарюють у випарнику, отриману кожний з яких містить послідовно з'єднані трубоп- пару (газоподібне робоче текуче середовище) ро- роводами випарник, силову турбіну, конденсатор і зширюють у силовій турбіні, пару, що розширилася циркуляційний насос, причому замкнуті контури в турбіні (газоподібне робоче текуче середовище) термодинамічно зв'язані спільним теплообмінним конденсують у конденсаторі, і отриманий конден- апаратом, гріюча сторона якого є частиною тракту сат (рідке робоче текуче середовище) подають у циркуляції випарного текучого середовища одного випарник. Каскади термодинамічно послідовно контуру й виконує функцію конденсатора, а охоло- зв'язані за рахунок використання тепла, що відда- дна сторона є частиною тракту циркуляції випар- ється при конденсації робочого текучого середо- ного текучого середовища іншого контуру й вико- вища одного каскаду, для випарювання робочого нує функцію випарника, один контур установки є текучого середовища іншого каскаду. Спосіб пе- пароводяним, і його випарник по гріючій стороні редбачає використання пароводяного каскаду, як зв'язаний із джерелом продуктів згоряння вугле- робоче текуче середовище в ньому використову- водневого палива, а інший контур призначений ють воду й водяну пару, що отримують при випа- для циркуляції органічного робочого текучого се- рюванні води за рахунок тепла продуктів згоряння редовища, і його конденсатор по охолодній сторо- вуглеводневого палива. Спосіб передбачає також ні зв'язаний з лінією зрідженого природного газу. використання органічного каскаду, у якому як ро-The technical task of the invention is also in the method of obtaining energy and regasification, the improvement of the installation for obtaining energy and liquefied natural gas involves the use of regasification of liquefied natural gas, which consists of more than two cascades (at least three, two thermodynamically connected closed con - vats) with the use of closed thermodynamics operating according to the Rankine cycle, the designated Rankine cycle, in which the liquid working fluid for the circulation of the evaporating fluid, the medium is evaporated in the evaporator, each of which contains a pair of pipes connected in series ( gaseous working fluid) through pipelines evaporator, power turbine, condenser and expanded in the power turbine, the expanded steam circulation pump, and the closed circuits in the turbine (gaseous working fluid) are thermodynamically connected by joint heat exchange condense in the condenser, and the obtained condensing apparatus, the heating side of which is part of the tract sat (liquid working fluid) is supplied in the circulation of the evaporating fluid in one evaporator. The cascades are thermodynamically sequential in the circuit and perform the function of a condenser, and are cooled due to the use of heat, which the outgoing side is part of the circulation path evaporates during the condensation of the working fluid medium of another circuit and the forging of one cascade, for the evaporation of the working vaporizer function, one circuit of the installation is the fluid of another cascade. The method is steam-water, and its evaporator on the heating side provides for the use of a steam-water cascade, as it is connected to the source of combustion products, the coal-working fluid in it uses hydrogen fuel, and the other circuit is designed for water and water vapor obtained during combustion - for the circulation of the organic working fluid of water, due to the heat of combustion products, and its condenser for the cooling of hydrocarbon fuel. The method is also not connected to the liquefied natural gas line. the use of an organic cascade, in which both ro-

Пропоноване вдосконалення здійснюють шляхом боче текуче середовище використовують органіч- доповнення установки між пароводяним контуром і не текуче середовище, що конденсують за рахунок контуром, конденсатор якого по охолодній стороні нагрівання або/ випару зрідженого природного зв'язаний з лінією зрідженого природного газу, газу. Між паровим каскадом і органічним каскадом, хоча б одним проміжним призначеним для цирку- робоче текуче середовище якого конденсують за ляції органічного робочого текучого середовища рахунок нагрівання або/і випару зрідженого приро- замкнутим контуром, що працює за циклом Ренкі- дного газу, додатково використовують хоча б один на, до складу якого входять послідовно з'єднані проміжний каскад із застосуванням замкнутого трубопроводами випарник, силова турбіна, конде- термодинамічного циклу Ренкіна, при якому робо- нсатор і циркуляційний насос, причому контури че текуче середовище, за яке використовують ор- послідовно термодинамічно зв'язані, використову- ганічне текуче середовище, випарюють у випарни- ючи різні вуглеводневі сполуки як робочі текучі ку, отриману пару розширюють у силовій турбіні, середовища у різних контурах, призначених для пару, що розширилася в турбіні конденсують у циркуляції органічного робочого текучого середо- конденсаторі, і отриманий конденсат подають у вища; при цьому контури послідовно термодинамі- випарник, причому каскади послідовно термоди- чно зв'язані за рахунок використання тепла, що намічно зв'язані, як органічні робочі середовища у віддається при конденсації газоподібного робочого різних каскадах використовують різні вуглеводневі текучого середовища одного контуру, для випарю- сполуки. У варіанті між паровим каскадом і каска- вання робочого текучого середовища наступного дом, робоче текуче середовище якого конденсу- контуру. Зокрема, у випадку одного проміжного ють за рахунок нагрівання або/і випарювання контуру як робоче текуче середовище в першому зрідженого природного газу, використовують один контурі використовують воду й пару, у другому проміжний каскад, як робоче текуче середовище в (проміжному) контурі - етан, а в третьому контурі - якому використовують етан, а в каскаді, робоче метан, за рахунок конденсації якого нагрівають текуче середовище якого конденсують за рахунок іМабо випарюють зріджений природний газ. Отри- нагрівання або/ випару зрідженого природного муваний технічний результат полягає в тому, що газу, як робоче текуче середовище використову- теплоперепад між температурою конденсації ро- ють метан. Продукти згоряння вуглеводневого бочого текучого середовища першого контуру (па- палива хоча б частково можуть отримувати спа- ри) і температурою зберігання зрідженого природ- люванням випарів зрідженого природного газу, що ного газу спрацьовують у декількох (як мінімум, у виникають при експлуатації терміналів для збері- двох) контурах з використанням різних органічних гання та регазифікації зрідженого природного газу. робочих текучих середовищ, що забезпечує мож- Установка для отримання енергії й регазифі- ливість роботи в докритичних областях, а отже, кації зрідженого природного газу містить більше відсутність термодинамічних втрат, пов'язаних з двох (як мінімум, три) послідовно термодинамічно роботою в критичних областях. У зв'язку з тим, Що зв'язаних замкнутих контури, що працюють за цик- процеси випарювання й конденсації забезпечують лом Ренкіна, призначені для циркуляції випарного найефективніший теплообмін і відбуваються при робочого текучого середовища, кожний з яких міс- постійному тиску, можуть бути забезпечені низькі тить послідовно з'єднані трубопроводами випар- перепади температур у теплообмінних апаратах і ник, силову турбіну, конденсатор і циркуляційний прийнятні габаритні й міцнісні характеристики, а насос, причому замкнуті контури термодинамічно зв'язані спільним теплообмінним апаратом, гріюча сторона якого є частиною тракту циркуляції випар- Турбіна 2 є силовою або енергетичною, оскільки ного робочого текучого середовища одного конту- вона призначена для вироблення енергії, зокрема, ру й виконує функцію конденсатора, а охолодна вона приводить електрогенератор 6. Перший кон- сторона є частиною тракту циркуляції випарного тур є пароводяним, робочим текучим середови- робочого текучого середовища іншого контуру й щем у першому контурі є вода й отримувана при її виконує функцію випарника. Один контур установ- випарюванні пара. Випарник 1 по гріючій стороні, ки є пароводяним, у ньому робочим текучим сере- з'єднаний із джерелом продуктів згоряння (ПЗ) довищем є вода й водяний пара, що отримують вуглеводневого палива. Джерелом продуктів зго- при випарюванні води у випарнику, що по гріючій ряння вуглеводневого палива може бути, напри- стороні з'єднаний із джерелом продуктів згоряння клад, газотурбінний двигун або топка парогенера- вуглеводневого палива. Установка також містить тора, у яких як паливо можуть використовуватися контур, призначений для циркуляції органічного випари зрідженого природного газу. Таким чином, робочого текучого середовища, і його конденсатор випарник 1 по гріючій стороні може бути з'єднаний по охолодній стороні зв'язаний з лінією зрідженого з лінією випарів зрідженого природного газу (не природного газу. Між пароводяним контуром і кон- показано). Випарник 1 функціонально є пристроєм туром, конденсатор якого по охолодній стороні для отримання оптимальних робочих параметрів зв'язаний з лінією зрідженого природного газу, пари перед турбіною і може містити елементи, установка містить хоча б один проміжний призна- наявність яких є очевидною для фахівця в галузі чений для циркуляції органічного робочого текучо- парової енергетики і які не показані окремо, щоб го середовища замкнутий контур, що працює за не захаращувати схему очевидними подробицями; циклом Ренкіна, до складу якого входять послідо- це може бути утилізаційний або обладнаний топ- вно з'єднані трубопроводами випарник, силова кою парогенератор з пароперегрівником. турбіна, конденсатор і циркуляційний насос. У при- До складу другого контуру, входять охолодна значених для циркуляції органічного робочого те- частина конденсатора-випарника 3, турбіна 7, кон- кучого середовища контурах робочими текучими денсаторна частина конденсатора-випарника 8, середовищами є різні вуглеводневі сполуки. У ва- циркуляційний насос 9, послідовно з'єднані в за- ріанті установка містить один проміжний призна- мкнутий контур трубопроводом 10. Турбіна 7 є чений для циркуляції органічного робочого текучо- силовою або енергетичною, оскільки вона призна- го середовища замкнутий контур, робочим текучим чена для вироблення енергії, зокрема, вона при- середовищем у якому є етан, а в контурі, конден- водить електрогенератор 11. Робочим текучим сатор якого по охолодній стороні з'єднаний з ліні- середовищем у другому контурі є етан. Другий єю зрідженого природного газу, робочим текучим контур термодинамічно з'єднаний з першим конту- середовищем є метан. Джерело продуктів згорян- ром завдяки спільному елементу - конденсатору- ня вуглеводневого палива може бути зв'язаним з випарнику 3, конденсаторна частина якого входить лінією випарів зрідженого природного газу, що до складу першого контуру, а охолодна частина - виникають при експлуатації терміналів для збері- до складу другого контуру. гання та регазифікації зрідженого природного газу. До складу третього контуру входять охолоднаThe proposed improvement is carried out by means of a boche fluid medium using an organic addition of the installation between the steam-water circuit and a non-fluid medium that condenses due to the circuit, the condenser of which on the cooling side of the heating or/ vapor of liquefied natural gas is connected to the line of liquefied natural gas, gas. Between the steam cascade and the organic cascade, at least one intermediate intended for the circulation of the working fluid medium which is condensed by the organic working fluid medium due to heating and/or vaporization of the liquefied natural- closed loop operating according to the Rankine gas cycle, is additionally used although b one on, which includes a series-connected intermediate cascade with the use of an evaporator closed by pipelines, a power turbine, a condenser of the Rankine thermodynamic cycle, in which a robonator and a circulation pump, and the circuits of the fluid medium, for which the or- thermodynamically connected, using an organic fluid medium, evaporate into vaporizing various hydrocarbon compounds as working fluids, the resulting steam is expanded in a power turbine, the medium in various circuits intended for the steam expanded in the turbine is condensed in the circulation of organic working fluid environment - condensers, and the resulting condensate is fed to higher ones; at the same time, the circuits are sequentially thermodynamically-evaporator, and the cascades are sequentially thermodynamically connected due to the use of heat, which are naturally connected, as organic working media in the condensation of the gaseous working medium in different cascades, different hydrocarbon fluids of the same circuit are used for evaporation - compounds. In the variant between the steam cascade and the cascading of the working fluid of the next house, the working fluid of which condensate circuit. In particular, in the case of one intermediate circuit, liquefied natural gas is used as the working fluid in the first circuit due to heating and/or evaporation, water and steam are used in one circuit, in the second intermediate cascade, ethane is used as the working fluid in the (intermediate) circuit. and in the third circuit - which uses ethane, and in the cascade, working methane, due to the condensation of which the liquid medium is heated, which is condensed due to the evaporation of liquefied natural gas. The technical result of heating or/ vaporization of liquefied natural gas is that the gas is used as a working fluid- the heat difference between the condensation temperature of methane. Combustion products of the hydrocarbon lateral fluid of the first circuit (fuel can be at least partially obtained by vapors) and the storage temperature of the vapors of liquefied natural gas liquefied by naturalization, which are activated in several (at least, arise during the operation of collection terminals - two) circuits using various organic regasification and regasification of liquefied natural gas. of working fluids, which provides the possibility of operation in subcritical regions, and therefore, the cation of liquefied natural gas contains more absence of thermodynamic losses associated with two (at least three) consecutively thermodynamically working in critical regions regions In connection with the fact that the connected closed circuits operating in the process of evaporation and condensation provide the Rankine scrap, designed for the circulation of the vapor, the most effective heat exchange and occur with a working fluid medium, each of which is a constant pressure, can be provided with low temperature, serially connected by pipelines, temperature differences in heat exchange devices and nick, a power turbine, a condenser, and a circulation acceptable dimensional and strength characteristics, and a pump, and the closed circuits are thermodynamically connected by a common heat exchange device, the heating side of which is part of the tract steam circulation Turbine 2 is a power or energy turbine, since one section of the working fluid is designed to generate energy, in particular, it performs the function of a condenser, and the cooling one drives the electric generator 6. The first section is part of the steam circulation path. steam-water, working fluid medium - working fluid medium higher than the other circuit, and the water in the first circuit is water, and the water obtained from it performs the function of an evaporator. One circuit of the installation is steam evaporation. Evaporator 1 on the heating side, which is steam-water, the working fluid in it is water and water vapor, which receive hydrocarbon fuel. The source of combustion products during the evaporation of water in the evaporator, which is heated by hydrocarbon fuel, can be, on the side connected to the source of combustion products, a gas turbine engine or a furnace of a hydrocarbon fuel steam generator. The installation also contains a torus, in which a circuit designed for the circulation of organic vapor of liquefied natural gas can be used as fuel. Thus, the working fluid, and its condenser evaporator 1 on the heating side can be connected on the cooling side to the line of liquefied with the line of liquefied natural gas vapors (not natural gas. Between the steam-water circuit and the con- shown). Evaporator 1 is functionally a tour device, the condenser of which on the cooling side is connected to the line of liquefied natural gas, steam in front of the turbine in order to obtain optimal operating parameters and may contain elements, the installation contains at least one intermediate feature, the presence of which is obvious to a specialist in the field designed for the circulation of organic working liquid-steam energy and which are not shown separately, so that the environment is a closed circuit that works without cluttering the diagram with obvious details; by the Rankine cycle, which includes the following - it can be a utilization or equipped top-connected by pipelines evaporator, a power steam generator with a steam superheater. turbine, condenser and circulation pump. In the composition of the second circuit, there are refrigerants meant for the circulation of organic working fluid, the part of the condenser-evaporator 3, the turbine 7, the final medium in the circuits with working fluids, the condenser part of the condenser-evaporator 8, the media are various hydrocarbon compounds. In the circulation pump 9, connected in series, the installation contains one intermediate circuit connected by a pipeline 10. The turbine 7 is suitable for the circulation of the organic working fluid or energy, since it is a closed circuit of the medium, working fluid chena for energy production, in particular, it is an environment in which ethane is the medium, and in the circuit, condense drives the electric generator 11. The working fluid sator, which on the cooling side is connected to the line, the medium in the second circuit is ethane. The second liquefied natural gas, the working fluid circuit is thermodynamically connected to the first con- medium is methane. The source of combustion products due to a common element - the condensation of hydrocarbon fuel can be connected to the evaporator 3, the condenser part of which enters the line of vapors of liquefied natural gas, which is part of the first circuit, and the cooling part - arising during the operation of terminals for storage to the composition of the second circuit. regasification and regasification of liquefied natural gas. The third circuit includes cooling

На фіг.1 показано схему варіанта заявленої частина конденсатора випарника 8, турбіна 12, установки для отримання енергії та регазифікації конденсаторна частина конденсатора-випарника зрідженого природного газу з одним проміжним 13, циркуляційний насос 14, послідовно з'єднані в контуром між паровим контуром і контуром, конде- замкнутий контур трубопроводом 15. Турбіна 12 є нсатор якого по охолодній стороні, зв'язаній з ліні- силовою або енергетичною, оскільки вона призна- єю зрідженого природного газу, що реалізує варі- чена для вироблення енергії, зокрема, вона при- ант заявленого способу отримання енергії та водить електрогенератор 16. Робочим текучим регазифікації зрідженого природного газу з одним середовищем у третьому контурі є метан. Третій проміжним каскадом, включеним між паровим кас- контур термодинамічно зв'язаний із другим конту- кадом і органічним каскадом, робоче текуче сере- ром завдяки спільному елементу - конденсатору- довище якого конденсують за рахунок нагрівання випарнику 8, конденсаторна частина якого входить або/і випару зрідженого природного газу. На фіг.2 до складу другого контуру, а охолодна частина - показана Т-5 діаграма термодинамічних процесів, до складу третього контуру. Охолодна частина що лежать в основі варіанта заявленого способу конденсатора-випарника 13 з'єднана з лінією по- отримання енергії та регазифікації зрідженого дачі зрідженого природного газу (ЗПГ) 17. природного газу з одним проміжним каскадом, Послідовність термодинамічного зв'язку конту- реалізованого за допомогою варіанта заявленої рів полягає в тому, що другий контур термодина- установки для отримання енергії та регазифікації мічно зв'язаний з першим контуром через конден- зрідженого природного газу, схему якого показано сатор-випарник З, а третій контур у свою чергу на фіг.1. зв'язаний із другим контуром через конденсатор-Fig. 1 shows a diagram of the variant of the claimed condenser part of the evaporator 8, turbine 12, installations for obtaining energy and regasification, the condenser part of the condenser-evaporator of liquefied natural gas with one intermediate 13, circulation pump 14, connected in series in the circuit between the steam circuit and the circuit , a condenser closed circuit by pipeline 15. Turbine 12 is a nsator on the cooling side of which is connected to the power or energy line, since it is a purpose of liquefied natural gas that realizes boiled for energy production, in particular, it is ant of the claimed method of obtaining energy and drives the electric generator 16. The working fluid of regasification of liquefied natural gas with one medium in the third circuit is methane. The third intermediate stage, included between the steam stage circuit is thermodynamically connected with the second contact stage and the organic stage, the working fluid is sulfur thanks to a common element - the condenser - the surface of which is condensed due to heating of the evaporator 8, the condenser part of which is included either/and vaporization of liquefied natural gas. Figure 2 is part of the second circuit, and the cooling part is shown in T-5 diagram of thermodynamic processes, part of the third circuit. The cooling part, which is the basis of the variant of the claimed condenser-evaporator method 13, is connected to the line for obtaining energy and regasification of liquefied natural gas (LNG) 17. natural gas with one intermediate cascade. with the help of a variant of the stated method, it is that the second circuit of the thermodyna installation for obtaining energy and regasification is strongly connected with the first circuit through the condensate of liquefied natural gas, the diagram of which is shown in the evaporator-storage C, and the third circuit, in turn, is shown in fig. 1. connected to the second circuit through a capacitor-

Установка для отримання енергії та регазифі- випарник 8. кації зрідженого природного газу містить три пос- Силові турбіни (зокрема, турбіни 2, 7, 12), що лідовно термодинамічно зв'язаних контури (див. входять до складу контурів, можуть бути викорис- фіг.1). тані не тільки для приводу електрогенераторів,The installation for obtaining energy and regasification evaporator 8. cation of liquefied natural gas contains three pos- Fig. 1). cheap not only for driving electric generators,

До складу першого контуру входять випарник але також для приводу насосів і компресорів. 1, турбіна 2, конденсаторна частина конденсатора- З метою спрощення викладання, на фіг.1 не випарника 3, циркуляційний насос 4, послідовно показано різне допоміжне устаткування (напри- з'єднані в замкнутий контур трубопроводом 5. клад, клапани, елементи керування та ін.), наяв-The first circuit includes an evaporator, but also for driving pumps and compressors. 1, turbine 2, condenser part of the condenser- In order to simplify the presentation, in Fig. 1 is not the evaporator 3, the circulation pump 4, various auxiliary equipment is shown in sequence (connected in a closed circuit by a pipeline 5. storage, valves, control elements and etc.), having

ність якого є очевидним для фахівця відповідної роподібного робочого середовища другого (промі- галузі техніки. жного) каскаду - газоподібного етану, в конденса-the nature of which is obvious to a specialist of the corresponding gaseous working medium of the second (radio-technological) cascade - gaseous ethane, in the condensate

При роботі установки для отримання енергії та торі-випарнику 8, випарюють рідке робоче текуче регазифікації зрідженого природного газу викорис- середовище третього каскаду - рідкий метан, що товують кілька послідовно термодинамічно зв'яза- подається по трубопроводу 15 циркуляційним на- них каскадів з використанням циклу Ренкіна, при- сосом 14. Отриманий газоподібний метан надхо- чому між першим (пароводяним) каскадом і дить у силову парову турбіну 12, де він здійснює останнім каскадом, органічне робоче текуче сере- роботу, завдяки якій електрогенератор 12, що довище якого конденсують за рахунок нагрівання приводиться турбіною 16, виробляє електричну або/і випару зрідженого природного газу, додатко- енергію. Відпрацьований у турбіні 12 газоподібний во використовують хоча б один проміжний каскад метан, що розширився, надходить у конденсатор- із застосуванням замкнутого термодинамічного випарник 13, де конденсується, віддаючи тепло циклу Ренкіна з використанням органічного текучо- зрідженому природному газу (ЗПГ), подаваному по го середовища як робочого текучого середовища. трубопроводу 17. Рідкий метан (конденсат) з кон-During the operation of the installation for obtaining energy and the tori-evaporator 8, the liquid working fluid of the regasification of liquefied natural gas is evaporated using the medium of the third cascade - liquid methane, which melts several successively thermodynamically connected through the pipeline 15 to the circulation of the cascades using the cycle Rankin, by suction 14. The obtained gaseous methane flows between the first (steam-water) cascade and enters the power steam turbine 12, where it performs organic working liquid sulfur in the last cascade, thanks to which the electric generator 12, the excess of which is condensed for the heating account is driven by turbine 16, produces electricity and/or liquefied natural gas vapor, additional energy. The gaseous methane exhausted in the turbine 12 uses at least one intermediate cascade, the expanded methane enters the condenser using a closed thermodynamic evaporator 13, where it condenses, giving heat to the Rankine cycle using organic liquid liquefied natural gas (LNG) supplied through the environment as a working fluid. pipeline 17. Liquid methane (condensate) from con-

При роботі описаного варіанта установки реалізу- денсатора-випарника 13 надходить у циркуляцій- ється варіант способу отримання енергії та рега- ний насос 14. По охолодній стороні з конденсато- зифікації зрідженого природного газу з одним про- ра-випарника 13 виходить регазифікований міжним каскадом, включеним між паровим природний газ (РПГ). каскадом і каскадом, органічне робоче текуче се- Перший (пароводяний) каскад, реалізований у редовище якого конденсують за рахунок нагріван- першому (пароводяному) контурі, працює в діапа- ня або/і випару зрідженого природного газу. зоні температур вище температури навколишньогоDuring the operation of the described version of the installation of the real-condenser-evaporator 13, the regasification pump 14 enters the circulating version of the method of obtaining energy and regasification. included between steam natural gas (LPG). cascade and cascade, organic working liquid se- The first (steam-water) cascade, implemented in the row of which condenses at the expense of heated- the first (steam-water) circuit, works in diapan and/or vapor of liquefied natural gas. temperature zone above the ambient temperature

Перший каскад отримання енергії або паровий середовища як класична енергетична установка із каскад, у якому в якості робочого текучого середо- застосуванням циклу Ренкіна, а проміжний другий вища використовують воду й водяну пару, отриму- (етановий) каскад, реалізований у другому (етано- вану при випарюванні води за рахунок тепла про- вому) контурі, і останній третій (метановий) каскад, дуктів згоряння вуглеводневого палива, реалізований у третьому (метановому) контурі, реалізується в першому контурі. За рахунок тепла працюють у діапазоні температур нижче темпера- продуктів згоряння (ПЗ) вуглеводневого палива, тури навколишнього середовища за тим же цик- які можуть бути отримані при спалюванні випарів лом Ренкіна. Каскади (і, відповідно, контури) отри- зрідженого природного газу, у випарнику 1 нагрі- мання енергії послідовно термодинамічно зв'язані, вають і випарюють воду, що подається по трубоп- оскільки теплоту конденсації газоподібного робо- роводу 5 циркуляційним насосом 4, і отримують чого текучого середовища одного каскаду послідо- перегріту пару з оптимальними робочими параме- вно використовують для випару рідкого робочого трами. Отримана перегріта пара надходить у си- текучого середовища наступного каскаду, а саме: лову парову турбіну 2, де вона здійснює роботу, другий каскад термодинамічно зв'язаний з першим завдяки якій електрогенератор 6, що приводиться каскадом завдяки використанню тепла, що відда- турбіною 2, виробляє електричну енергію. Відпра- ється при конденсації газоподібного робочого те- цьована у турбіні 2 пара, що розширилася, надхо- кучого середовища першого каскаду - водяної па- дить у конденсатор-випарник 3, де конденсується, ри в конденсаторі-випарнику 3, для випару рідкого віддаючи тепло робочому текучому середовищу робочого текучого середовища другого каскаду - другого контуру - етану. Вода (конденсат пари) з рідкого етану, а третій каскад термодинамічно зв'- конденсатора-випарника З надходить у циркуля- язаний із другим каскадом завдяки використанню ційний насос 4. тепла, що віддається при конденсації газоподібно-The first stage of obtaining energy or a steam medium as a classic power plant with a cascade in which the Rankine cycle is used as the working fluid, and the intermediate second higher stage uses water and water vapor, the resulting (ethane) cascade, realized in the second (ethano when water evaporates due to the heat of the right) circuit, and the last third (methane) cascade of hydrocarbon fuel combustion ducts, implemented in the third (methane) circuit, is implemented in the first circuit. At the expense of heat, they work in the temperature range below the temperature of combustion products (CO) of hydrocarbon fuel, environmental tours in the same cycle, which can be obtained by burning Rankine scrap vapors. Cascades (and, accordingly, circuits) of liquefied natural gas, in the evaporator 1 of heating energy are sequentially thermodynamically connected, boil and evaporate the water supplied through the pipeline due to the heat of condensation of the gaseous pipeline 5 by the circulation pump 4, and obtain what fluid medium of one cascade successively superheated steam with optimal working parameters is used for vaporization of liquid working trama. The obtained superheated steam enters the flowing medium of the next stage, namely: the catch steam turbine 2, where it performs work, the second stage is thermodynamically connected with the first, thanks to which the electric generator 6, which is driven by the cascade thanks to the use of the heat given by the turbine 2 , produces electrical energy. During the condensation of the gaseous working fluid, the expanded steam of the superheated medium of the first stage - water, flows in the turbine 2, falls into the condenser-evaporator 3, where it condenses, and evaporates in the condenser-evaporator 3, giving off heat to vaporize the liquid the working fluid medium of the working fluid medium of the second cascade - the second circuit - ethane. Water (steam condensate) from liquid ethane, and the third stage of the thermodynamically connected condenser-evaporator C enters the circulated with the second stage thanks to the use of a circulation pump 4. heat given off during gaseous condensation

Другий (проміжний) каскад отримання енергії го робочого текучого середовища другого каскаду реалізується в другому (проміжному) контурі. За - газоподібного етану в конденсаторі-випарнику 8, рахунок тепла, що віддається при конденсації во- для випару рідкого робочого текучого середовища дяної пари в конденсаторі-випарнику З, випарюють третього каскаду - рідкого метану. Тепло, що від- рідке робоче текуче середовище - рідкий етан, водиться при конденсації газоподібного робочого подаваний по трубопроводу 10 циркуляційним текучого середовища третього (останнього) каска- насосом 9. Отриманий газоподібний етан надхо- ду - газоподібного метану в конденсаторі- дить у силову парову турбіну 7, де він здійснює випарнику 13, використовують для нагрівання роботу, завдяки якій електрогенератор 11, що й/або випару зрідженого природного газу. приводиться турбіною 7, виробляє електричну Будь-яка енергетична установка працює в діа- енергію. Відпрацьований у турбіні 7 газоподібний пазоні (Тв-Тн) верхньої температури Тв (темпера- етан, що розширився, надходить у конденсатор- тури нагрівача) і нижньої температури Тн (темпе- випарник 8, де конденсується, віддаючи тепло ратури холодильника). З курсу термодинаміки робочому текучому середовищу третього контуру - відомо, що ККД ідеального циклу (теплової маши- метану. Рідкий етан (конденсат) з конденсатора- ни) Карно залежить тільки від цих температур і випарника 8 надходить у циркуляційний насос 9. визначається як відношення їхньої різниці до вер-The second (intermediate) stage of obtaining energy from the working fluid of the second stage is implemented in the second (intermediate) circuit. For - gaseous ethane in the condenser-evaporator 8, due to the heat given off during the condensation of water for the vaporization of the liquid working fluid of the steam in the condenser-evaporator C, evaporates the third cascade - liquid methane. The heat that separates the liquid working fluid - liquid ethane - during the condensation of the gaseous working fluid supplied through the pipeline 10 by the circulation fluid of the third (last) cascading pump 9. The obtained gaseous ethane enters - gaseous methane in the condenser - into power steam the turbine 7, where it carries out the evaporator 13, is used for heating work, due to which the electric generator 11, which and/or vaporization of liquefied natural gas. driven by turbine 7, produces electric Any power plant works in dia- energy. Exhausted in turbine 7 is a gaseous zone (Tv-Tn) of upper temperature Tv (the temperature of the expanded ethane enters the condenser coils of the heater) and lower temperature Tn (the temperature of the evaporator 8, where it condenses, giving off heat to the refrigerator coil). From the course of thermodynamics of the working fluid medium of the third circuit - it is known that the efficiency of the ideal cycle (thermal machine methane. Liquid ethane (condensate) from the Carnot condenser) depends only on these temperatures and the evaporator 8 enters the circulation pump 9. is defined as the ratio of their the difference to ver-

Третій каскад отримання енергії, у якому як хньої температури: 1-(Тв-Тн)/Тв. робоче текуче середовище використовують орга- Чим вище верхня температура Тв, тим вище нічне текуче середовище, що конденсують за ра- ККД. Нижня температура в традиційних енергети- хунок нагрівання або/і випару зрідженого природ- чних установках обмежується температурою на- ного газу, реалізується в третьому контурі. За вколишнього середовища. На терміналі зріджений рахунок тепла, що віддається при конденсації па- природний газ (ЗПГ) зберігається при температуріThe third stage of obtaining energy, in which the temperature is: 1-(Tv-Tn)/Tv. the working fluid is used by organic The higher the upper temperature of Tv, the higher the night fluid that condenses under the efficiency. The lower temperature in traditional heating and/or vaporization of liquefied natural gas installations is limited by the temperature of the gas, implemented in the third circuit. For the surrounding environment. At the terminal, the liquefied account of the heat given off during condensation, natural gas (NG) is stored at a temperature

- 163 "С (110 К). Це величезний акумулятор енер- каскади (і, відповідно, контури) послідовно термо- гії. Використання цієї енергії в процесі регазифіка- динамічно зв'язані таким чином, що тепло, що від- ції зрідженого природного газу дає можливість водиться від газоподібного робочого текучого се- істотно розширити термодинамічні можливості. редовища в процесі конденсації в одному каскаді,- 163 "С (110 K). This is a huge accumulator of energy cascades (and, accordingly, circuits) in a series of thermo-hygiene. The use of this energy in the process of regasification is dynamically connected in such a way that the heat that of gas makes it possible to significantly expand thermodynamic capabilities in the process of condensation in one cascade,

ККД циклу Карно енергетичної установки пер- використовується для випарювання рідкого робо- шого (пароводяного) каскаду установки для отри- чого текучого середовища в наступному каскаді. В мання енергії та регазифікації зрідженого газу до- останньому каскаді тепло, що відводиться від га- рівнює відношенню різниці верхньої температури зоподібного робочого текучого середовища в про-The efficiency of the Carnot cycle of the power plant is first used to evaporate the liquid working (steam-water) cascade of the plant for the zero fluid medium in the next cascade. In energy harvesting and regasification of liquefied gas in the penultimate cascade, the heat removed from the

Тві і нижньої температури Тні першого каскаду: цесі конденсації, використовується для регазифі- пи (Тві-Тні)/ ві-(826-285)-0,655 (відношення кації зрідженого природного газу. площі прямокутника АВСО до площі прямокутника Використанням різних органічних робочих те-Tvi and the lower temperature Tni of the first stage: cess of condensation, used for regasification (Tvi-Tni)/ vi-(826-285)-0.655 (the ratio of the cation of liquefied natural gas.

АВОР -див. фіг.2). Змінити його в даних темпера- кучих середовищ у проміжних і останньому каска- турних межах неможливо. Однак, використавши дах забезпечується можливість роботи в докрити- ще два прямих цикли - другий (етановий) з верх- чних областях і відсутність пов'язаних з роботою в ньою температурою Твг і нижньою температурою критичних областях термодинамічних втрат, приAVOR - see Fig. 2). It is impossible to change it in these temperature environments in the intermediate and last cascade limits. However, by using the roof, the possibility of working in the roof is ensured - two more direct cycles - the second (ethane) from the upper regions and the absence of thermodynamic losses associated with work in the Tvg temperature and the lower temperature of the critical regions, with

Тнг і третій (метановий) з верхньою температурою цьому можуть бути забезпечені низькі перепадиLPG and the third (methane) with an upper temperature can be provided with low drops

Твз і нижньою температурою Тнз - і знизивши ниж- температур у теплообмінних апаратах і прийнятні ню температуру установки до 110 К, можна домог- вагогабаритні й міцнісні характеристики, а також тися збільшення корисної роботи (сума площ пря- оптимальні термодинамічні та технологічні показ- мокутників АВСО, ЕРОН, ІЗКІ - див. фіг.2), ники. Отриманої від силових турбін енергії може відношення якої до наявної кількості теплоти вистачити не тільки для внутрішніх потреб устано- (площа прямокутника АВОР - див. фіг.2) визначає вки або термінала для зберігання та регазифікаціїТвз and the lower temperature Тнз - and by lowering the lower temperature in the heat exchangers and the acceptable temperature of the installation to 110 K, it is possible to achieve high weight and strength characteristics, as well as an increase in useful work (the sum of the areas of direct, optimal thermodynamic and technological parameters of AVSO angles , ERON, IZKI - see fig. 2), nicknames. The energy obtained from the power turbines, the ratio of which to the available amount of heat can be sufficient not only for the internal needs of the facility or terminal for storage and regasification

ККД трикаскадного циклу Карно, що дорівнювати- зрідженого природного газу, але й для постачання ме: у мережу. пх-(Тви-тни)(Тво- Ттнг) «(Твз- Тна))/Тві-І(826- Пропоновані спосіб та установка для отриман- 285)--(275-183)-4(173-120))/826-0,831. ня енергії та регазифікації зрідженого природногоThe efficiency of the three-stage Carnot cycle, which is equal to that of liquefied natural gas, but also for supplying electricity to the network. х-(Tvy-tny)(Tvo-Ttng) "(Tvz-Tna))/Tvi-I(826- Proposed method and installation for obtaining- 285)--(275-183)-4(173-120)) /826-0.831. energy and regasification of liquefied natural gas

Таким чином, ККД трикаскадного циклу значно газу можуть бути реалізовані при сучасному рівні збільшується й істотно наближається до ідеально- науки й техніки, оскільки теоретичні основи вико- го. ристовуваних процесів вивчені, технологія вироб-Thus, the efficiency of the three-stage gas cycle can significantly be realized at the current level increases and significantly approaches the ideal- science and technology, because the theoretical foundations of the processes are studied, the production technology

У випадку декількох проміжних каскадів, реалі- ництва елементів розвинена і виробнича база іс- зованих у проміжних контурах, перший (пароводя- нує. ний) каскад, реалізований у першому (пароводя- Завдяки ефективному використанню низько- ному) контурі, працює в діапазоні температур температурного енергетичного потенціалу зрідже- вище температури навколишнього середовища як ного природного газу й раціональній утилізації класична енергетична установка із застосуванням випарів зрідженого природного газу реалізація циклу Ренкіна, а проміжні каскади й останній кас- пропонованих способу та установки для отриман- кад, реалізовані в проміжних і останньому конту- ня енергії та регазифікації зрідженого природного рах із застосуванням різних органічних сполук як газу при створенні термінала для зберігання та робочих текучих середовищ, працюють у діапазоні регазифікації зрідженого природного газу забезпе- температур нижче температури навколишнього чує енергонезалежність термінала, можливість середовища за тим же циклом Ренкіна, причому експорту енергії та мінімальний вплив на довкілля.In the case of several intermediate cascades, the production base of elements implemented in intermediate circuits is developed, the first (steam-water) cascade implemented in the first (steam-water) circuit operates in the temperature range temperature energy potential is liquefied above the ambient temperature as natural gas and rational utilization, a classic power plant using vapors of liquefied natural gas, the implementation of the Rankine cycle, and the intermediate cascades and the last cas- of the proposed method and installations for obtaining Continuity of energy and regasification of liquefied natural gas using various organic compounds as gas in the creation of a terminal for storage and working fluids, operating in the range of regasification of liquefied natural gas of safety temperatures below the ambient temperature, the energy independence of the terminal, the possibility of environments looking for the same Rankine cycle, with energy exports and minimal impact on the environment.

1 8:1 8:

Шо 2 в тм | р Й т як по ра рій пароводяний контур ( зм Те вв Ке- хе в ря м- пароводянийSho 2 in tm | r Y t as a porous steam-water circuit ( zm Tevv Kehe vryam- steam-water

А гі каскад й и в т 44 о серия /й Тнє зве кі - с шк Е я й 1 ! Й ча : ке Тез 2 Кее Е плановий ни р С) етановийA gi cascade y y v t 44 o series /y Tne zveki - s shk E i y 1 ! Y cha : ke Tez 2 Kee E planned n r C) ethane

З, каскад й;Z, cascade and;

Ка Й а й шести в ну шЕ ШИН Есть, сені? | ЗШ зсойссійсй ТИ Тв 113 Ке-- Й пий іх - | А метановий метановий контур - каскад(н» не; ШК | я ли я їн ше кРе-- ік в ї Те МО Кук реретененнекетеннюттаюнннн заг їн Я ". вп МЗП (в терміналу й. рогова 7 зей пждрнтьях Га г З 5 иKa Y a and six in nu shE SHYN Is there, seni? | ZSH zsoyssiysy TI TV 113 Ke-- And drink them - | And the methane methane circuit is a cascade (n» not; ShK | i li i yin she kRe-- ik v y Te MO Kuk reretenenneneteninuttyunnnnn zag yin Ya ". vp MZP (in the terminal y. rohova 7 zey pzhdrntyah Ha g Z 5 i

Фіг. ФігFig. Fig

Комп'ютерна верстка М. Ломалова Підписне Тираж 23 прим.Computer typesetting by M. Lomalov Signature Circulation 23 approx.

Міністерство освіти і науки УкраїниMinistry of Education and Science of Ukraine

Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, УкраїнаState Department of Intellectual Property, str. Urytskogo, 45, Kyiv, MSP, 03680, Ukraine

ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601SE "Ukrainian Institute of Industrial Property", str. Glazunova, 1, Kyiv - 42, 01601

UAA201012482A 2010-10-22 2010-10-22 Method and installation for production of energy and re-gasification of liquefied natural gas UA95425C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201012482A UA95425C2 (en) 2010-10-22 2010-10-22 Method and installation for production of energy and re-gasification of liquefied natural gas
PCT/UA2011/000100 WO2012054006A1 (en) 2010-10-22 2011-10-21 Method and device for energy production and regasification of liquefied natural gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201012482A UA95425C2 (en) 2010-10-22 2010-10-22 Method and installation for production of energy and re-gasification of liquefied natural gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA95425C2 true UA95425C2 (en) 2011-07-25

Family

ID=45975493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201012482A UA95425C2 (en) 2010-10-22 2010-10-22 Method and installation for production of energy and re-gasification of liquefied natural gas

Country Status (2)

Country Link
UA (1) UA95425C2 (en)
WO (1) WO2012054006A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114251643A (en) * 2021-12-21 2022-03-29 华电电力科学研究院有限公司 Multi-energy complementary comprehensive energy system

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6249227B2 (en) * 2014-03-19 2017-12-20 三浦工業株式会社 Heating system
CN108412565A (en) * 2018-05-02 2018-08-17 天津城建大学 CO2Organic Rankine Cycle and combustion in IC engine natural gas coupled electricity-generation system
CN110985148A (en) * 2018-11-18 2020-04-10 李华玉 Combined cycle power plant
CN114109541B (en) * 2021-11-24 2023-10-27 江苏科技大学 Cold energy full power generation and utilization system of LNG fuel power ship
CN114753900B (en) * 2022-03-17 2024-04-30 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 Device and method for providing natural gas by recycling carbon capture energy
CN114776407B (en) * 2022-03-31 2023-11-03 福州大学 Liquefied natural gas cold energy power generation and reforming hydrogen production combined system
CN115750007B (en) * 2022-11-17 2024-05-10 西安石油大学 Geothermal energy driven two-stage organic Rankine cycle coupling natural gas liquefaction system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3068659A (en) * 1960-08-25 1962-12-18 Conch Int Methane Ltd Heating cold fluids with production of energy
GB933584A (en) * 1962-05-02 1963-08-08 Conch Int Methane Ltd A method of gasifying a liquefied gas while producing mechanical energy
JPS5491648A (en) * 1977-12-29 1979-07-20 Toyokichi Nozawa Lnggfleon generation system
SU1795128A1 (en) * 1990-01-30 1993-02-15 Andrej V Polupan Power-generating unit
TW414851B (en) * 1998-03-27 2000-12-11 Exxon Production Research Co Producing power from liquefied natural gas

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114251643A (en) * 2021-12-21 2022-03-29 华电电力科学研究院有限公司 Multi-energy complementary comprehensive energy system

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012054006A1 (en) 2012-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA95425C2 (en) Method and installation for production of energy and re-gasification of liquefied natural gas
CA2605001C (en) Lng-based power and regasification system
US3505810A (en) System for generating power
US20050066660A1 (en) Method and apparatus for acquiring heat from multiple heat sources
US20030005698A1 (en) LNG regassification process and system
JP4404010B2 (en) Combined refrigeration generator
US20100146974A1 (en) System for recovering waste heat
PT106706A (en) ENERGY AND REGASSIFICATION SYSTEM FOR LIQUEFIED NATURAL GAS
US20140345276A1 (en) Organic rankine cycle for concentrated solar power system with saturated liquid storage and method
Rodríguez et al. Exergetic and economic analysis of Kalina cycle for low temperature geothermal sources in Brazil
KR101282091B1 (en) Power Generation System of cold energy utilization
Li et al. Entransy dissipation/loss-based optimization of two-stage organic Rankine cycle (TSORC) with R245fa for geothermal power generation
JPH05113108A (en) Cold heat power generator utilizing liquefied natural gas
KR20130099616A (en) Power generation system and method with organic rankine cycle using lng fuel of lng fuel vessel
KR101528935B1 (en) The generating system using the waste heat of condenser
US8117844B2 (en) Method and apparatus for acquiring heat from multiple heat sources
KR20130099617A (en) Power generation system and method with organic rankine cycle using cold source of lng carrier cargo tank
JP2015031268A (en) Waste heat recovery device
Shankar et al. Design and analysis of cooling co-generation cycle using aqua-ammonia as working fluid
CN113309591A (en) LNG cold energy utilization device
Almohammed et al. Heat pump application for water distillation
RU2560502C1 (en) Heat power plant operation mode
RU2562745C1 (en) Utilisation method of heat energy generated by thermal power plant
EP3491220B1 (en) Optimized direct exchange cycle
Kaczmarek et al. Effectiveness of operation of organic rankine cycle installation applied in the liquid natural gas regasification plant