[发明专利]一种低能耗复合式天然气液化调峰系统与方法

权利要求书

1.一种低能耗复合式天然气液化调峰系统，其特征在于：包括预冷换热器(1)、流量分配器(2)、主换热器(3)、天然气膨胀机(5)、第一混合器(6)、气液分离器(10)以及LNG压力储罐(11)；

所述预冷换热器(1)设置有第一进气口(1.1)，所述预冷换热器(1)的第一出气口(1.2)与流量分配器(2)的气体进口(2.1)相连，所述流量分配器(2)的第一气体出口(2.2)与主换热器(3)的第一进口(3.1)相连，所述主换热器(3)的第一出口(3.2)与气液分离器(10)的进口(10.1)相连，所述气液分离器(10)的闪蒸汽出口(10.2)与第一混合器(6)的第一进料口(6.1)相连，所述气液分离器(10)的LNG出口(10.3)与LNG压力储罐(11)的LNG进口(11.1)相连；

所述流量分配器(2)的第二气体出口(2.3)通过天然气膨胀机(5)与主换热器(3)的第二进口(3.3)相连，所述主换热器(3)的第二出口(3.4)与第一混合器(6)的第二进料口(6.2)相连；所述第一混合器(6)的出料口(6.3)与预冷换热器(1)的第二进气口(1.5)相连，所述预冷换热器(1)上设置有第二出气口(1.6)。

2.根据权利要求1所述的低能耗复合式天然气液化调峰系统，其特征在于：还包括氮气膨胀机(4)、循环氮气压缩机(7)、水冷器(8)以及氮气缓冲罐(14)，所述氮气缓冲罐(14)设置有注氮口(14.1)，所述氮气缓冲罐(14)的出氮口(14.2)与循环氮气压缩机(7)的进氮口(7.1)相连；

所述循环氮气压缩机(7)的压缩氮出口(7.2)通过水冷器(8)与预冷换热器(1)的第三进气口(1.3)相连，所述预冷换热器(1)的第三出气口(1.4)通过氮气膨胀机(4)与主换热器(3)的第三进口(3.5)相连，所述主换热器(3)的第三出口(3.6)与预冷换热器(1)的第四进气口(1.7)相连，所述预冷换热器(1)的第四出气口(1.8)与氮气缓冲罐(14)的进气口(14.3)相连。

3.根据权利要求2所述的低能耗复合式天然气液化调峰系统，其特征在于：还包括第二混合器(12)和空温气化器(13)，所述LNG压力储罐(11)的气体出口(11.2)与第二混合器(12)的第一入口(12.1)相连，所述LNG压力储罐(11)的液体出口(11.3)与第二混合器(12)的第二入口(12.2)相连，所述第二混合器(12)的混合料出口(12.3)与空温气化器(13)的入口(13.1)相连，所述空温气化器(13)的出口(13.2)与下游管道相连。

4.根据权利要求1或2或3所述的低能耗复合式天然气液化调峰系统，其特征在于：所述主换热器(3)的第一出口(3.2)与气液分离器(10)的进口(10.1)之间的管路上设置有节流阀(9)。

5.一种利用权利要求1～4任一项所述的低能耗复合式天然气液化调峰系统的方法，其特征在于，包括低液化负荷调峰方法，具体步骤如下：

1.1)来自上游输气干线的天然气，经预冷换热器(1)预冷后由流量分配器(2)分成两股，其中一股流作为待液化股流，另一股流作为制冷股流；

1.2)待液化股流经主换热器(3)进行冷凝，冷凝后的液化股流经节流阀(9)减压至用户供气最低压力，在该过程中将产生闪蒸汽，经气液分离器(10)分离出LNG与闪蒸汽；制冷股流经天然气膨胀机(5)膨胀产生低压天然气，进入主换热器(3)进行换热；

1.3)分离出的LNG送入LNG压力储罐(11)中进行储存，闪蒸汽与经主换热器(3)换热后的低温低压天然气在第一混合器(6)汇流后送入预冷换热器(1)中为来自输气干线的天然气提供冷量。