[发明专利]一种冷能利用系统

说明书

本发明提供的冷能利用系统，包括：LNG调制及制冷单元、LNG输运单元及冷能利用单元，LNG经LNG调制及制冷单元调制后降温至低于超导临界温度，再经LNG输运单元运输至冷能利用单元，冷能利用单元包括：第一低温泵、冷凝器、第二低温泵、蒸发器、透平膨胀机及发电机，LNG由第一低温泵进入冷凝器后与冷媒蒸气充分换热，LNG变为气体NG从所述冷凝器流出，经冷媒蒸气冷凝为低压液体冷媒后，进入第二低温泵，低温泵将所述低压液体冷媒加压至高压液体冷媒，高压液体冷媒进入所述蒸发器换热后，高压液体冷媒蒸发为高压气体，高压气体进入所述透平膨胀机膨胀为低压气体，推动所述发电机产生电力，从而有效利用冷量。

技术领域

本发明涉及冷能利用技术领域，特别涉及一种冷能利用系统。

背景技术

LNG是常压、低温(-162℃)下的液态天然气，在进入管道输送、用作燃料或化工原料之前均需气化后使用，LNG气化时理论上会释放830kJ/kg的冷能。各国政府和企业均十分重视LNG冷能的回收利用。LNG冷能利用有多种方式：冷能发电、食品冷冻、海水淡化、空气分离、冷冻粉碎及冷冻干燥等。

对于LNG冷能利用，由于将其转化为高品位的电能具有持续、稳定、易储存等优点，因此LNG冷能发电时目前比较普及的一种方式。目前LNG冷能发电主要通过热力学循环来进行，如布雷顿循环，朗肯循环等，由于朗肯循环结构简单，在实际中更容易实现，因此有机朗肯循环利用LNG冷能是目前一种更为成熟和普及的技术，一些以有机朗肯循环为主体的发电系统被广泛应用在LNG接收站。

发明内容

有鉴如此，有必要针对现有技术存在的缺陷，提供一种有效利用冷量的冷能利用系统。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种冷能利用系统，包括：LNG调制及制冷单元、LNG输运单元及冷能利用单元，LNG经所述LNG调制及制冷单元调制后降温至低于超导临界温度，再经所述LNG输运单元运输至所述冷能利用单元，所述冷能利用单元包括：第一低温泵、冷凝器、第二低温泵、蒸发器、透平膨胀机及发电机，

其中：LNG由所述第一低温泵进入所述冷凝器后与冷媒蒸气充分换热，所述LNG变为气体NG从所述冷凝器流出，经所述冷媒蒸气冷凝为低压液体冷媒后，进入所述第二低温泵，所述低温泵将所述低压液体冷媒加压至高压液体冷媒，所述高压液体冷媒进入所述蒸发器换热后，所述高压液体冷媒蒸发为高压气体，所述高压气体进入所述透平膨胀机膨胀为低压气体，推动所述发电机产生电力。

在一些较佳的实施例中，所述LNG调制与制冷单元包括乙烷预冷模块及LNG调制模块组成，所述乙烷预冷模块中的液态乙烷、丙烷或其混合物与所述LNG混合后降温至与所述LNG相近温度，形成的混合物进入所述LNG调制模块进行换热，由液氮降温至低于超导临界温度，进入所述LNG输运单元。

在一些较佳的实施例中，所述LNG输运单元由制冷模块、超导电缆及管道组成，所述制冷模块将所述LNG温度维持在2-10K的温度波动范围内，所述超导电缆实现超导条件下的电力输送。

在一些较佳的实施例中，所述制冷模块为混合工质制冷机。

本发明采用上述技术方案的优点是：

本发明提供的冷能利用系统，包括：LNG调制及制冷单元、LNG输运单元及冷能利用单元，LNG经所述LNG调制及制冷单元调制后降温至低于超导临界温度，再经所述LNG输运单元运输至所述冷能利用单元，所述冷能利用单元包括：第一低温泵、冷凝器、第二低温泵、蒸发器、透平膨胀机及发电机，LNG由所述第一低温泵进入所述冷凝器后与冷媒蒸气充分换热，所述LNG变为气体NG从所述冷凝器流出，经所述冷媒蒸气冷凝为低压液体冷媒后，进入所述第二低温泵，所述低温泵将所述低压液体冷媒加压至高压液体冷媒，所述高压液体冷媒进入所述蒸发器换热后，所述高压液体冷媒蒸发为高压气体，所述高压气体进入所述透平膨胀机膨胀为低压气体，推动所述发电机产生电力，从而有效利用冷量。