[发明专利]一种嵌套式LNG两级并联冷能发电及制冰的方法及其系统

权利要求书

1.一种嵌套式LNG两级并联冷能发电及制冰的方法，其特征在于：该方法包括第一级朗肯循环发电、第二级朗肯循环发电和制冰，其中，第一级朗肯循环发电中的第一工质、第二级朗肯循环发电中的第二工质以及制冰中的冷媒之间互相嵌套换热，以充分利用冷能，该方法的具体步骤如下：

a、高压LNG进入第一工质冷凝器与来自第一透平发电机组的气态第一工质换热，气态第一工质被高压LNG冷凝成低温液态，液态第一工质经加压后进入第一工质-冷媒换热器与来自制冰系统的一股冷媒换热，之后液态第一工质进入蒸发器中与来自第二级朗肯循环发电的其中一股第二工质换热，接着液态第一工质进入到第一透平发电机组经过膨胀降温发电后变成气态再次回流到第一工质冷凝器与高压LNG换热，完成第一级朗肯循环发电；

b、经过第一工质冷凝器换热后的高压LNG依次进入第二工质冷凝器和NG-冷媒换热器被气化成低温NG，低温NG再经过多股流换热器被加热成高于0℃的NG后进入天然气外输管网；其中经过第一工质冷凝器换热后的高压LNG进入第二工质冷凝器与来自第二透平发电机组的气态第二工质换热，气态第二工质被高压LNG冷凝成低温液态，液态第二工质经加压后进入第二工质-冷媒换热器与来自制冰系统的一股冷媒换热，之后液态第二工质进入预热器与热媒换热，接着液态第二工质进入多股流换热器与来自预热器的热媒、来自NG-冷媒换热器的低温NG进行换热，最后液态第二工质进入第二透平发电机组经过膨胀降温发电后变成气态再次回流到第二工质冷凝器与经过第一工质冷凝器换热后的高压LNG换热，完成第二级朗肯循环发电；

c、步骤a中的第一工质-冷媒换热器、步骤b中的第二工质-冷媒换热器以及NG-冷媒换热器所采用的三股冷媒分别与对应的第一工质、第二工质、LNG换热降温后再次汇合后回流至制冰系统，完成制冰循环。

2.根据权利要求1所述的嵌套式LNG两级并联冷能发电及制冰的方法，其特征在于：所述步骤a中的高压LNG的温度为-130℃～-160℃、压力为6～10MPa。

3.根据权利要求1所述的嵌套式LNG两级并联冷能发电及制冰的方法，其特征在于：所述步骤b中：从第二透平发电机组出来的气态第二工质分成两股，其中一股进入第一级朗肯循环发电流程的蒸发器中与第一工质换热后冷凝成液态第二工质，另一股进入第二工质冷凝器内与经过第一工质冷凝器换热后的高压LNG再次进行换热冷凝成液态第二工质，两股液态第二工质合流成一股加压后进入第二工质-冷媒换热器与来自制冰系统的一股冷媒换热。

4.根据权利要求1所述的嵌套式LNG两级并联冷能发电及制冰的方法，其特征在于：所述的第一工质和第二工质采用乙烯、乙烷、丙烯、丙烷中的一种或两种以上的混合工质。

5.根据权利要求1所述的嵌套式LNG两级并联冷能发电及制冰的方法，其特征在于：所述的冷媒采用CaCl₂溶液或乙醇。

6.根据权利要求1所述的嵌套式LNG两级并联冷能发电及制冰的方法，其特征在于：所述步骤b中的预热器所采用的热媒为低于40℃的低品位热媒。