[发明专利]一种发电系统以及基于该系统的发电方法

权利要求书

1.一种发电系统，其特征在于，包括混合工质朗肯循环膨胀做功部、丙烷工质朗肯循环膨胀做功部和天然气直接膨胀发电部，所述混合工质朗肯循环膨胀做功部包括依次相连的混合工质加压泵、混合工质-丙烷换热器、混合工质-海水换热器、混合工质膨胀机与发电机；所述丙烷工质朗肯循环膨胀做功部，包括依次相连的丙烷工质加压泵、丙烷-海水换热器、丙烷工质膨胀机与发电机、混合工质-丙烷换热器；所述天然气直接膨胀发电部包括依次相连的LNG加压泵、LNG-混合工质换热器、LNG-海水汽化器、天然气膨胀机与发电机、天然气-海水换热器；所述混合工质-丙烷换热器与丙烷工质加压泵相连通，所述LNG-混合工质换热器与混合工质加压泵相连通。

2.如权利要求1所述的发电系统，其特征在于，所述丙烷-海水换热器、混合工质-海水换热器、LNG-海水汽化器、天然气-海水换热器的高温热源均来自于海水、空气或工业废热。

3.一种基于权利要求1或2所述发电系统的发电方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、来自于储罐的原料液化天然气经所述的LNG增压泵增压后，依次进入LNG-混合工质换热器和LNG-海水汽化器，实现完全气化并升温后，以6～10MPa的高压气体状态进入天然气膨胀机与发电机内膨胀至外输管网要求的输送压力并降温，天然气膨胀机与发电机的输出功用于驱动发电机产生电力，高压天然气通过天然气膨胀机与发电机后，变为符合外输管网压力要求的低温气态天然气，之后进入天然气-海水换热器加热至符合外输管网所要求的温度后输出用于供气或外输；

B、第一级朗肯循环：采用三组分混合工质作为循环介质，出混合工质冷凝器的微正压液态混合工质进入混合工质加压泵增压后，依次进入混合工质-丙烷换热器和混合工质-海水换热器后，实现气化并升温后，以气体状态进入混合工质膨胀机内膨胀并降温，透平膨胀机的输出功用于驱动发电机产生电力，气态混合工质通过透平膨胀机后，以-60～-40℃的低温气体状态进入混合工质冷凝器，与高压液态天然气换热后冷凝成液体，并再次进入混合工质加压泵提升循环压力；

C、第二级朗肯循环：采用丙烷作为循环介质，出混合工质-丙烷换热器的低压液态丙烷进入丙烷工质增压泵增压后，进入丙烷-海水换热器，实现气化并升温后，以气体状态进入透平膨胀机内膨胀并降温，透平膨胀机的输出功用于驱动发电机产生电力，气态丙烷工质通过丙烷工质膨胀机与发电机后，以低温气态状态进入混合工质-丙烷换热器，与液态混合工质换热后冷凝成液体，并再次进入丙烷工质增压泵提升循环压力。

4.如权利要求3所述的发电方法，其特征在于，步骤A中，原料液化天然气微正压储存，即其储存压力为0.12MPa。

5.如权利要求3所述的发电方法，其特征在于，步骤A中，膨胀机出口压力由其接入的外输管网要求的压力或用户使用压力所决定。

6.如权利要求3所述的发电方法，其特征在于，步骤A中，天然气出海水气化器的出口温度由其接入的外输管网要求的温度所决定。