[发明专利]一种LNG冷能利用系统及方法

权利要求书

1.一种LNG冷能利用系统，其特征在于，包括N级开式朗肯循环单元，其中，第K级开式朗肯循环单元包括K级混合器和K级加压泵，1＜K＜N；

所述K级混合器的输入端与K-1级加压泵的输出端连接，所述K级混合器的输出端与所述K级加压泵的输入端连接，所述混合器用于将LNG与天然气进行接触换热，以使所述天然气冷却为LNG；

所述K级加压泵的输出端分别与所述K级混合器的输入端以及K+1级混合器的输入端连接；

所述第K级开式朗肯循环单元还包括K级换热器和K级膨胀机，所述K级加压泵的输出端依次与所述K级换热器、所述K级膨胀机以及所述K级混合器的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，第一级开式朗肯循环单元包括一级混合器和一级加压泵；

所述一级混合器的输入端与LNG低压泵的输出端连接，所述一级混合器的输出端与所述一级加压泵的输入端连接，所述LNG低压泵的输入端与LNG进气管线连接；

所述一级加压泵的输出端分别与所述一级混合器的输入端以及二级混合器的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，第N级开式朗肯循环单元包括N级混合器和N级加压泵；

所述N级混合器的输入端与N-1级加压泵的输出端连接，所述N级混合器的输出端与所述N级加压泵的输入端连接；

所述N级加压泵的输出端分别与所述N级混合器的输入端以及末级朗肯循环单元连接，所述末级朗肯循环单元用于对LNG进行加热汽化，以使汽化得到的天然气输出至天然气输出管线。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述末级朗肯循环单元包括LNG汽化器、循环介质高压泵、循环介质换热器和循环介质膨胀机；

所述LNG汽化器的第一输入端与所述N级加压泵的输出端连接，所述LNG汽化器的第一输出端与所述天然气输出管线连接；

所述LNG汽化器的第二输出端依次与所述循环介质高压泵、所述循环介质换热器、所述循环介质膨胀机以及所述LNG汽化器的第二输入端连接。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述K级加压泵用于将5％的LNG输出至所述K级换热器，以及将95％的LNG输出至所述K+1级混合器。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述K级换热器及所述循环介质换热器与海水或者工业余热管线连接。

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述混合器为再冷凝器，所述加压泵和所述LNG低压泵为低温泵，所述换热器为两相介质换热器，所述膨胀机为透平膨胀机，所述循环介质为丙烷，所述LNG汽化器为开架式汽化器。

8.一种LNG冷能利用方法，其特征在于，包括：

S1，通过K级混合器对来自K-1级加压泵的LNG和来自K级加压泵的天然气进行接触换热，以使所述天然气冷却为LNG；

S2，通过K级加压泵对来自所述K级混合器的LNG进行加压，以使LNG中的一部分经处理后形成天然气输出至所述K级混合器，以及以使LNG中的另一部分输出至K+1级混合器；

所述通过K级加压泵对来自所述K级混合器的LNG进行加压，以使LNG中的一部分经处理后形成天然气输出至所述K级混合器包括：

通过所述K级加压泵对来自所述K级混合器的LNG进行加压，以使加压后的LNG中的一部分输出至K级换热器；

通过所述K级换热器对LNG进行加热汽化，以使汽化后的天然气输出至K级膨胀机；

通过所述K级膨胀机对天然气进行膨胀做功，以使做功后的天然气输出至所述K级混合器；

其中，1＜K＜N，N为开式朗肯循环单元的总数。