[发明专利]气体冷凝液化和低温工质发电系统及气体液化发电系统

说明书

本发明提供了一种气体冷凝液化和低温工质发电系统及气体液化发电系统，涉及气体冷凝液化发电技术领域，包括低温工质发电装置和乏汽回收装置；通过采用低温发电工质吸收待冷凝气体的热能，低温发电工质吸取热能后迅速气化形成高压气体，驱动低温工质汽轮机进行发电。通过将原本排放掉以及浪费的能量，通过低温发电工质吸收并迅速气化形成高压，驱动低温工质汽轮机高速旋转并带动发电机发电，将吸收过来能量转为电能输出，如低温发电工质的沸点温度低于待冷凝的气体冷凝温度，不需要压缩就能够直接实现待冷凝气体的冷凝和液化。

技术领域

本发明涉及气体冷凝液化发电技术领域，尤其是涉及一种气体冷凝液化和低温工质发电系统及气体液化发电系统。

背景技术

传统的天然气、乙烯的液化：一般采用多级热泵冷凝和压缩两种方法。

1、冷凝：是通过多级热泵将天然气中的热能泵到环境中的水冷却器中，通过环境中的水(或者空气)将天然气中的能量释放掉，比较典型的方法有级联式液化流程、混合制冷剂液化流程。

采用该方法实现天然气、乙烯的液化，主要耗能设备是热泵系统的压缩机设备，由于天然气、乙烯的冷凝体量巨大，这种热泵压缩机都是极其巨大的压缩机设备，因此消耗电能也是极其巨大。每套热泵系统除了耗能巨大的压缩机，至少还要有蒸发器、冷凝器、膨胀阀等设备，一套液化设备就需要多套热泵，还要有水冷却系统。

2、压缩：是通过大型压缩机，将待冷凝的空气、天然气、乙烯等气体进行压缩，产生的热能通过预冷器和环境中的冷却塔，将热能释放到环境中。压缩气体方案由于待冷凝气体的体量巨大，因此压缩机设备的耗能也是极其巨大。

现有传统的气体冷凝设备投入设备多，成本大，大型压缩机每年消耗的电费更加巨大。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气体冷凝液化和低温工质发电系统及气体液化发电系统，以缓解了现有技术中存在的现有传统的气体冷凝设备投入设备多成本大，大型压缩机每年消耗的电费更加巨大的技术问题。

本发明提供的气体冷凝液化和低温工质发电系统，包括低温工质发电装置和乏汽回收装置；

低温工质发电装置包括依次连通的低温工质存储器、低温液体泵、第一换热器、第二换热器、低温工质汽轮机；

乏汽回收装置包括依次连通的低温工质汽轮机、第一换热器和节流装置、及低温工质存储器。

进一步的，液态低温发电工质放置于低温工质存储器中，通过低温液体泵加压，使液态低温发电工质进入到第一换热器中，吸收乏汽回收装置产生的热能使低温发电工质的温度升高，第一换热器内的低温发电工质进入到第二换热器中，外界气体进入到由第二换热器构成的冷箱中；

第二换热器用于提高低温发电工质的温度并降低外界气体的温度，第二换热器内的低温发电工质吸热形成高压气体，进入到低温工质汽轮机中，低温工质汽轮机与发电机连接，高压气体驱动低温工质汽轮机高速旋转和做功，以使发电机输出电能和/或低温工质汽轮机驱动机械设备，输出机械能。

进一步的，还包括第三换热器，第三换热器设置于第二换热器与低温工质汽轮机之间；第三换热器包括凝汽器、空气换热器、高温烟气热交换器、热水废液换热器、设备冷却系统、余热回收器、锅炉、余热锅炉中的任意一种或多种组合。

进一步的，低温工质汽轮机产生的低温乏汽进入到第一换热器中，乏汽与第一换热器内的液态低温发电工质进行换热，以降低乏汽的温度并实现乏汽冷凝。

进一步的，还包括外界气体冷凝液化装置；

外界气体冷凝液化装置包括依次连通的过滤装置、第二换热器构成的冷箱；