[发明专利]基于改进的高斯瓦米循环的气体加工装置废热至电力和冷却的转换

权利要求书

1.一种包括改进的高斯瓦米循环能量转换系统的系统，其特征在于，所述系统包括：

废热回收热交换器，所述废热回收热交换器被配置为通过与在原油相关气体加工装置中的热源的交换将加热流体流加热；和

所述改进的高斯瓦米循环能量转换系统包括：

第一组能量转换系统热交换器，所述第一组能量转换系统热交换器被配置为通过与经加热的加热流体流的交换将工作流体的第一部分加热，所述工作流体包含氨和水；

第二组能量转换系统热交换器，所述第二组能量转换系统热交换器被配置为将所述工作流体的第二部分加热，所述第二组能量转换热交换器包括：

第一热交换器，所述第一热交换器被配置为通过与所述工作流体的液体流的交换将所述工作流体的所述第二部分加热；和

第二热交换器，所述第二热交换器被配置为接收来自所述第一热交换器的所述工作流体的所述第二部分并且通过与所述经加热的加热流体流的交换将所述工作流体的所述第二部分加热；

分离器，所述分离器被配置为接收所述工作流体的经加热的第一和第二部分并且输出所述工作流体的蒸气流和所述工作流体的所述液体流；

第一涡轮机和发电机，其中所述涡轮机和发电机被配置为通过所述工作流体的所述蒸气流的第一部分膨胀发电；

冷却子系统，所述冷却子系统包括一个或多个冷却元件，所述一个或多个冷却元件被配置为通过与所述工作流体的所述蒸气流的经冷却的第二部分的交换将激冷流体流冷却；和

第二涡轮机，所述第二涡轮机被配置为由所述工作流体的所述液体流发电。

2.权利要求1所述的系统，其中所述冷却元件中的一个或多个具有50MM Btu/h至150MMBtu/h的热负荷。

3.权利要求1所述的系统，其中所述冷却元件中的一个或多个被配置为将所述激冷流体流激冷到35°F至45°F的温度。

4.权利要求1所述的系统，其中所述冷却子系统包括第二冷却元件，所述第二冷却元件被配置为将从所述分离器接收的所述工作流体的所述蒸气流的所述第二部分冷却。

5.权利要求1所述的系统，其中所述冷却子系统包括：

第二分离器，所述第二分离器被配置为接收来自第一冷却元件的所述工作流体的所述蒸气流的所述经冷却的第二部分；和

第三涡轮机和发电机，所述第三涡轮机和发电机被配置为通过从所述第二分离器输出的蒸气相的膨胀发电。

6.权利要求5所述的系统，其中所述第三涡轮机和发电机被配置为产生至少6MW的电力。

7.权利要求1所述的系统，其中所述冷却子系统被配置为将所述激冷流体流的至少一部分冷却以产生至少200MM Btu/h的装置内冷却能力。

8.权利要求1所述的系统，其中所述冷却子系统被配置为将所述激冷流体流的至少一部分冷却以产生至少75MM Btu/h的环境空气冷却能力。

9.权利要求1所述的系统，其中所述冷却子系统被配置为将所述激冷流体流的至少一部分冷却以产生至少1200MM Btu/h的环境空气冷却能力。

10.权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个冷却元件包括：

至少一个装置内冷却元件，所述至少一个装置内冷却元件被配置为将在所述原油相关气体加工装置中用于装置内冷却的装置内激冷流体流冷却；和

至少一个环境冷却元件，所述至少一个环境冷却元件被配置为将用于环境空气冷却的环境激冷流体流冷却。

11.权利要求10所述的系统，其中所述环境冷却元件具有1200MM Btu/h至1400MM Btu/h的热负荷。

12.权利要求1所述的系统，其中所述工作流体在所述蒸气流的所述第二部分中的量与所述工作流体在所述蒸气流的所述第一部分中的量之间的比率是可调整的。