[发明专利]一种LNG冷能综合利用系统

说明书

本发明公开了一种LNG冷能综合利用系统，包括LNG储存中心、空分系统、核能发电系统、冷库系统及供气管网，LNG储存中心的出口端分两路设置，其中第一路与空分系统连接，第二路与核能发电系统连接；LNG储存中心中的LNG分别通过空分系统及核能发电系统换热后进入冷库系统，换热后的LNG与冷库系统的冷却工质再次换热后，通入供气管网，并通过供气管网与用气用户连接；空分系统用于获得液态CO₂；本发明提供了一种LNG冷能综合利用系统，通过空分系统、核能发电系统及冷库系统，实现了LNG冷能的分梯度利用，避免了单一使用造成能源浪费，能量利用率高，适用性较强；采用LNG作为核能发电系统的冷却保护，安全可靠；同时本发明还具有结构紧凑，节能环保的特点。

技术领域

本发明属于LNG综合利用技术领域，尤其涉及一种LNG冷能综合利用系统。

背景技术

液化天然气（LNG）是常压天然气经压缩并冷却至约-162℃左右的液体，具有能量密度大、燃料热值高、清洁环保等优点，常采用高压钢瓶存储；使用时需先气化成常压天然气，该过程中会吸收大量的热量；而LNG的生产需要消耗大量的能量，其本身储存有品位较高的冷能以及压力能，上述能量如果不加以回收利用，直接利用海水或者空气加热对LNG进行加热无疑是一种巨大的损失，同时，会或多或少地造成环境的冷污染。

国外早有利用LNG冷能作为冷源来发电的应用，主要是直接膨胀法发电、有机朗肯循环膨胀发电及直接膨胀联合有机朗肯循环（ORC）膨胀发电的方法。考虑到国内天然气的入网压力需求以及LNG大部分需要进入天然气管网中送给用户；因此，采用LNG直接膨胀发电方式已不适用。目前，国内的LNG的冷能主要提供给空分行业，能量利用率较低，此外若只是单纯采用有机朗肯循环发电的方案，在利用LNG的冷能时无法做到梯级利用，造成高品位冷能的浪费，而且大部分ORC工质都是一些低温制冷剂，或多或少存在高GWP值以及ODP值的缺点，一旦发生泄漏，对环境的影响是灾难性的。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供了一种基于LNG冷能利用的核岛自冷却保护系统，以解决现有技术中LNG冷能利用率较低的技术问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

本发明提供了一种LNG冷能综合利用系统，包括LNG储存中心、空分系统、核能发电系统、冷库系统及供气管网，LNG储存中心的出口端分两路设置，其中第一路与空分系统连接，第二路与核能发电系统连接；LNG储存中心中的LNG分别通过空分系统及核能发电系统换热后合并进入冷库系统，换热后的LNG与冷库系统的冷却工质再次换热后，通入供气管网，并通过供气管网与用气用户连接。

进一步的，LNG储存中心包括LNG储罐、主供管路、第一支路及第二支路；LNG储罐的出口端与主供管路的一端连接，主供管路的另一端分两路设置，其中一路与第一支路的一端连接，第一支路的另一端与空分系统连接；另一路与第二支路的一端连接，第二支路的另一端与核能发电系统连接。

进一步的，LNG储存中心还包括LNG主流量控制阀及LNG应急流量控制阀，LNG主流量控制阀设置在第一支路上，LNG应急流量控制阀设置在第二支路上。

进一步的，空分系统能够获得液态CO₂；空分系统包括空气源、空气预冷器、CO₂分离塔、CO₂储液罐及空分装置；

LNG储存中心的出口端与空气预冷器的LNG侧进口端连接，空气预冷器的LNG侧出口端与冷库系统连接；