[发明专利]一种LNG接收站中LNG冷能利用系统

说明书

本发明公开了一种LNG接收站中LNG冷能利用系统，包括膨胀压缩一体机，膨胀压缩一体机将有机朗肯循环系统和LNG接收站BOG处理系统集成为一体，膨胀压缩一体机由活塞膨胀机和BOG压缩机以共轴的方式集成，BOG压缩机能直接利用活塞膨胀机输出的膨胀功。膨胀压缩一体机采用卧式结构，列采用对动的方式布置。本发明通过膨胀压缩一体机实现在LNG接收站中利用LNG冷能驱动BOG压缩机，节省BOG处理过程中BOG压缩机的电力消耗，相比LNG冷能发电等方式减少了过程中能量的转化，LNG冷能的利用效率更高。

技术领域

本发明属于LNG冷能利用技术领域，具体涉及一种LNG接收站中LNG冷能利用系统。

背景技术

LNG接收站的LNG的存储压力较低，一般小于200kPa，温度约为-162℃，根据不同的用户需求，经LNG接收站加压、加热后，输送至用户。传统的加热方式是直接采用海水汽化器或燃气加热器加热，使得约830kJ/kg冷量白白浪费。现在LNG的冷能主要是用于冷能发电等，但效率都不高。到2020年，国内累计建成的LNG接收站总接受规模将达到3000×104t/a。可以预见，随着我国能源结构的调整、国民经济的发展，LNG接收站建设必将进入新的发展阶段。随着能源尤其是电力成本大幅度增加，LNG冷能利用越来越显珍贵，充分高效地利用LNG冷能具有十分重要的意义。

LNG接收站中会产生大量的BOG，如果不对产生的BOG进行处理加以利用，会造成能源的严重浪费，目前LNG接收站BOG的处理主要有两种工艺流程，一种是将BOG经压缩机压缩直接外输至用户；另一种是将BOG压缩后与罐中LNG换热冷凝至液态，再经高压泵加压，气化后外输至用户。无论上述哪种BOG处理工艺流程，都需要BOG压缩机对BOG进行增压。而BOG压缩机作为一种耗能设备，通常是采用电机进行驱动，即是需要消耗电能的。

综上，可利用LNG冷能进行发电，而BOG压缩机又需要电机来驱动，这一系列复杂的过程必然会使很多能量得不到有效利用。LNG接收站会处理大量的低温LNG，同时需要使用BOG压缩机处理产生的BOG，直接利用LNG冷能来驱动BOG压缩机，减少了过程中能量的转化，效率必然会更高，为此提出了通过膨胀机利用LNG冷能驱动BOG压缩机这一想法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种LNG接收站中LNG冷能利用系统，从而节省BOG处理过程中BOG压缩机的电力消耗，提高LNG冷能的利用效率。

本发明采用以下技术方案：

一种LNG接收站中LNG冷能利用系统，包括膨胀压缩一体机，膨胀压缩一体机分别与有机朗肯循环系统和LNG接收站BOG处理系统连接，将有机朗肯循环系统和LNG接收站BOG处理系统集成为一体，膨胀压缩一体机通过联轴器与电动机连接。

具体的，膨胀压缩一体机由活塞膨胀机和BOG压缩机以共轴的方式集成，活塞膨胀机与有机朗肯循环系统连接，BOG压缩机与LNG接收站BOG处理系统和LNG储罐连接。

进一步的，活塞膨胀机和BOG压缩机为卧式结构，且活塞膨胀机和BOG压缩机的列采用对动方式布置。

进一步的，有机朗肯循环系统包括第一冷凝器、冷媒增压泵和加热器，活塞膨胀机的出口依次经过第一冷凝器、冷媒增压泵和加热器后与活塞膨胀机的入口连接。

进一步的，膨胀压缩一体机通过曲柄连杆机构进行驱动，经冷媒增压泵增压和在加热器中加热变成的高压冷媒蒸气进入活塞膨胀机，在活塞膨胀机中膨胀对外做功，所做的功通过曲柄连杆机构输送到主轴，再通过曲柄连杆机构输送到BOG压缩机，用于BOG压缩机对BOG进行增压。