[发明专利]气体压缩冷凝液化和低温工质发电装置及发电系统

说明书

本发明提供的一种气体压缩冷凝液化和低温工质发电装置及发电系统，涉及气体压缩液化和热能回收利用技术领域，包括气体通道、低温发电管路、乏汽回收管路；气体通道包括顺次连通的气体通道入口、过滤设备、第一换热器和气体通道出口；低温发电管路包括顺次连通的低温工质存储器、低温增压泵、第四换热器和低温工质汽轮机，低温工质汽轮机用于驱动发电机输出电能和/或用于驱动机械设备输出机械能；其中，第四换热器和低温工质汽轮机之间还与第一换热器连接；乏汽回收管路由顺次连通的低温工质汽轮机、第四换热器和低温工质存储器构成；其中，第四换热器和低温工质存储器之间还连接有第二节流装置。

技术领域

本发明涉及气体压缩液化和热能回收利用技术领域，特别是涉及一种气体压缩冷凝液化和低温工质发电装置及发电系统。

背景技术

传统的空分(天然气、乙烯等)的液化：一般采用压缩加膨胀机和多级热泵冷凝两种方法。

1、压缩：是通过大型气体压缩机装置，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。该压缩气体方案由于待冷凝气体的体量巨大，因此压缩机装置设备的耗能极其巨大，能量浪费巨大。

2、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，通过环境中的冷水(或者冷空气)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，这种热泵气体压缩装置都是极其巨大的压缩机，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装置，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。

所以，现有传统的气体冷凝设备投入设备多，成本大，大型气体压缩机装置每年消耗的电费巨大，并向环境中不断的排放大量热污染。

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压缩冷凝液化和低温工质发电装置及发电系统，以解决现有技术中存在的气体冷凝设备投入设备多成本大，大型气体压缩装置每年消耗的电费更加巨大的技术问题。

本发明提供的一种气体压缩冷凝液化和低温工质发电装置，包括气体通道、低温发电管路、乏汽回收管路；

所述气体通道；包括依次连通的气体通道入口、过滤设备、第一换热器、气体通道出口；

所述低温发电管路包括顺次连通的低温工质存储器、低温增压泵、第四换热器、所述第一换热器、低温工质汽轮机，所述低温工质汽轮机驱动发电机输出电能和/或驱动机械设备输出机械能；

所述乏汽回收管路包括依次连通的所述低温工质汽轮机、所述第四换热器、第二节流装置、所述低温工质存储器。

进一步的，液态低温发电工质放置于低温工质存储器中，通过低温增压泵加压，使液态低温发电工质进入到第四换热器中，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，第四换热器内的低温发电工质进入到第一换热器中，与气体通道进行换热，吸收所述气体通道的热能；

第一换热器用于提高低温发电工质的温度并降低气体通道的温度，第一换热器内的低温发电工质吸气体通道的热能，迅速气化形成高压气体，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一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。