[发明专利]一种液化天然气冷能发电的动力循环系统及发电方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油化工设备技术领域，特别涉及一种液化天然气冷能发电的动力循环系统及发电方法。

背景技术

天然气是环境友好型的化石燃料，对于所有热机都能够适用，因此最近几年以天然气为燃料的电厂几乎全部使用现今较先进的燃气轮机-蒸汽轮机联合循环，联合循环不消耗化石燃料而是通过利用顶部循环的废热蒸汽从而产生额外的电力，它的发电效率大概可以达到55％。所以，凡是所建的LNG接收站的LNG有用于发电的，总是要把发电厂和接收站一体化建设，这种有助于共享设备，能够比较好地互相配合从而组合成为总能系统。在这样的环境下，使用LNG作为冷源从而改进已存在的动力系统或者单独利用LNG发电，回收利用LNG的冷能用于发电具有很强的现实意义和经济价值。因此，发明一种液化天然气冷能发电的动力循环系统来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液化天然气冷能发电的动力循环系统及发电方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种液化天然气冷能发电的动力循环系统，其特征在于：包括液化天然气泵和第一换热器，所述第一换热器设置于液化天然气泵的输出端，所述第一换热器输出端设置有泵，所述泵输出端设置有第二换热器，所述第二换热器输出端设置有第一透平，所述第一透平输出端与第一换热器输入端连接，所述第二换热器输入端设置有海水泵，所述第一换热器输出端设置有冷凝器，所述冷凝器输出端设置有第三换热器，所述第三换热器输出端设置有第二透平，所述冷凝器输出端设置有低压泵，所述低压泵输出端设置有分流器，所述分流器输出端设置有混合器，所述混合器输出端设置有高压泵，所述高压泵输出端设置有余热锅炉，所述余热锅炉输出端设置有第三透平，所述第三透平输出端设置有第四换热器，所述第四换热器输出端设置有闪蒸罐，所述闪蒸罐输出端设置有节流阀，所述节流阀输出端与冷凝器输入端连接。

进一步的，在上述技术方案中，所述分流器输出端与第四换热器输入端连接。

进一步的，在上述技术方案中，所述余热锅炉输出端与第三换热器输入端连接。

进一步的，在上述技术方案中，所述冷凝器包括第一冷凝器和第二冷凝器，所述第一冷凝器的输出端与第二冷凝器的输入端连接，所述第四换热器输出端与第一冷凝器输入端连接，所述节流阀输出端与第一冷凝器输入端连接，所述第二冷凝器输出端与低压泵输入端连接，所述第二冷凝器输出端与第三换热器输入端连接。

进一步的，在上述技术方案中，所述液化天然气泵、第一换热器、泵、第二换热器、第一透平和海水泵形成朗肯循环整体系统，所述液化天然气泵、第一换热器、冷凝器、第三换热器和第二透平形成液化天然气气化循环系统，所述第二换热器和海水泵形成热源系统，所述液化天然气泵、第一换热器、冷凝器、第三换热器、第二透平、低压泵、分流器、混合器、高压泵、余热锅炉、第三透平、第四换热器、闪蒸罐和节流阀形成卡琳娜循环整体系统，所述第三换热器和余热锅炉形成燃气轮机排气系统。

进一步的，在上述技术方案中，所述工质循环包括朗肯工质Ⅰ循环和卡琳娜工质Ⅱ循环，所述朗肯工质Ⅰ循环由第一换热器、泵、第二换热器和第一透平组成，所述卡琳娜工质Ⅱ循环由冷凝器、低压泵、分流器、混合器、高压泵、余热锅炉、第三透平、第四换热器、闪蒸罐和节流阀组成。

一种液化天然气冷能发电的动力循环系统的发电方法，其特征在于：包括所述的液化天然气冷能发电的动力循环系统，包括以下步骤：

S1：工质Ⅰ经第一换热器冷凝后为液态进入泵中，泵将工质Ⅰ转化为高压液体，在热源方面，由热源系统提供，海水经过海水泵后进入第二换热器中加热工质Ⅰ，高压液态工质Ⅰ在第二换热器中被热源海水加热形成具有做功能力的高温高压的气体，然后进入第一透平中做功，带动电机发电。

S2：在冷源方面，从储罐出来的液化天然气经过泵加压到一定的压力后进入第一换热器中和第一透平出口的排气换热后，升温蒸发气化，随后进入冷凝器中，冷凝器对流入进来的天然气进一步的气化加热，再经过第三换热器中排气的加热形成高温高压的过热天然气，进而在第二透平中做功，带动电机发电。