[发明专利]基于IFV的LNG气化和发电装置及气化和/或发电方法

说明书

一种基于IFV的LNG气化和发电装置及气化和/或发电方法。该装置包括LNG输送入口、海水输送入口、IFV(401)、冷凝器(101)、循环工质泵(102)、膨胀发电机(104)、气液分离器(106)，其中所述IFV(401)包括中间介质气化段(E1)、LNG气化段(E2)和天然气过热段(E3)。该装置将IFV与LNG冷能发电结合起来，可以实现一套系统兼具气化和发电的功能，两种工作模式可以自由切换，也可同时开启，操作控制更灵活。

技术领域

本发明涉及液化天然气(LNG)接收站冷能发电，特别涉及一种基于中间介质海水气化器(IFV)的LNG气化和发电装置及气化和/或发电方法。

背景技术

LNG是一种优质能源，具有热值高、燃烧污染小的特点。LNG接收站的主要功能是接收远洋运输船运输来的LNG，并对其进行储存和气化，以获得气态天然气(NG)产品，并通过天然气管网向城市居民和/或工业用户供气。

LNG在约-162℃低温下以液态形式存在的天然气，其气化过程需要大量的热量。一般而言，LNG接收站的气化设施主要有开架式海水气化器(ORV)、中间介质海水气化器(IFV)以及浸没燃烧式气化器(SCV)。通常，浸没燃烧式气化器作为中间介质气化器的备用以及天然气调峰应急而使用。LNG接收站临海而建，海水是天然热源，通常均采用海水来加热气化。

在LNG气化过程中会释放大量的冷能，应予以充分回收。LNG冷能发电是LNG冷能回收利用的一个重要方面。LNG冷能发电主要有直接膨胀法和低温朗肯循环两种方式。其中，直接膨胀法由于冷能利用效率较低，系统发电功率较小，往往与朗肯循环联合使用。

如图1所示，现有有机朗肯循环LNG冷能发电系统主要包括冷凝器1、循环工质泵2、海水蒸发器3、膨胀发电机4和过热气化器5。

LNG在冷凝器中与膨胀后的循环工质换热，进入过热气化器与海水换热，LNG被进一步加热气化并过热，气化后的LNG进入下游用户。膨胀做功后的循环工质进入冷凝器中，将热量传递给LNG，自身则被冷却。冷却后的循环工质进入循环工质泵加压，然后进入海水蒸发器与过热气化器出口的海水进一步换热，从海水吸热后的循环工质再进入膨胀发电机膨胀做功，带动发电机组发电，完成一个朗肯循环。循环工质通常选择丙烷、乙烷、乙烯或者它们的混合物。

如图2所示，现有IFV工作原理如下：在中间介质气化段E10中，用海水(管程)加热壳层中的中间介质，被加热气化后的中间介质在LNG气化段E20段中与管程中的LNG进行热交换，LNG受热气化，而中间介质则被冷凝。在天然气加热段E30段中，管程中的海水加热天然气，使输出的天然气温度达到要求。中间介质在E10壳体中进行气——液态的相变循环。

现有技术通常分别单独实现LNG的气化和LNG冷能发电的功能，功能单一、设备占地较大、操作复杂、投资和能耗相对较高，因此期待一种更加理想的LNG气化发电装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于中间介质海水气化器(IFV)的液化天然气(LNG)气化和发电装置及气化和/或发电方法，其能够克服现有设备功能单一、操作复杂、投资和能够高的缺陷。

本发明的一方面提供一种基于中间介质海水气化器(IFV)的液化天然气(LNG)气化和发电装置，包括LNG输送入口、海水输送入口、IFV、冷凝器、循环工质泵、膨胀发电机、气液分离器，其中所述IFV包括中间介质气化段、LNG气化段和天然气过热段；

其中，所述LNG输送入口通过第一管线与所述IFV的LNG气化段的LNG入口连通，且所述第一管线上设置有LNG第一切断阀；所述LNG输送入口通过第二管线与所述冷凝器的LNG入口连通，且所述第二管线上设置有LNG第二切断阀；所述IFV的LNG气化段的LNG出口通过第三管线与所述天然气过热段的NG入口连通，且所述第三管线上设置有NG第一切断阀；所述冷凝器的LNG出口通过第四管线与所述IFV的天然气过热段的NG入口连通，且所述第四管线上设置有NG第二切断阀；