[实用新型]一种LNG燃气轮机耦合冷能发电系统

说明书

本实用新型公开了一种LNG燃气轮机耦合冷能发电系统，包括：液态天然气储存装置，用于储存液态天然气；液态天然气冷能发电系统，与液态天然气储存装置连接，用于利用液态天然气冷能进行发电；燃气轮机发电系统，与液态天然气储存装置连接，用于利用天然气燃烧进行发电；燃气轮机发电系统排放的烟气用于加热液态或气态天然气或液态天然气冷能发电循环工质。该系统利用燃气轮机烟气余热，将附加循环工质发电系统的吸热平均温度提升50度以上，可实现附加工质循环冷能发电效率提升20％以上；实现更高的发电效率和更大的发电量；利用燃气轮机烟气余热加热LNG及低温天然气，帮助其气化和升温，既节省能源，又提高发电效率。

技术领域

本实用新型涉及新能源领域，具体涉及一种LNG燃气轮机耦合冷能发电系统。

背景技术

根据我国能源中长期发展规划，天然气将成为我国能源发展战略的一个亮点和绿色能源支柱之一。在未来的时间内，我国将会大量进口天然气，其中大部分天然气将以液化天然气(LNG)的方式输送到中国。大量进口的LNG，同时携带着大量的冷能，如果不能有效地利用这些冷能，将会造成巨大的能源浪费和环境污染。因此，如何有效地利用这些冷能，就变得极为重要与必要。而利用LNG冷能发电，一方面可以有效的利用LNG的高品位冷能；另一方面，在获得巨大的经济效益的同时，不仅对天然气本身没有消耗，而且可以减少LNG气化过程中的环境污染。这对加快天然气在我国能源消耗结构中的广度与深度，提高LNG的能源利用效率，实现国家可持续发展都是非常必要的。但是，现有技术和方法都存在发电效率低、系统和设备结构复杂的确定，而且膨胀法仅适用于存在高压LNG的工况，对于低压LNG系统无法使用。

另一方面，燃气轮机排烟温度过高，一般都会设置余热锅炉生产高压蒸汽，然后带到汽轮机增加发电量。即使经过余热锅炉吸热，一般燃气-蒸汽联合循环发电装置最终排向烟囱的烟气温度也在100度左右，还有大量余热没有得到应用。

实用新型内容

(一)实用新型目的

本实用新型的目的是提供一种LNG燃气轮机耦合冷能发电系统以解决上述问题。

(二)技术方案

为解决上述问题，本实用新型的第一方面提供了一种LNG燃气轮机耦合冷能发电系统，包括：液态天然气储存装置，用于储存液态天然气；液态天然气冷能发电系统，与所述液态天然气储存装置连接，用于利用液态天然气冷能进行发电；燃气轮机发电系统，与所述液态天然气储存装置连接，用于利用天然气燃烧进行发电；所述燃气轮机发电系统排放的烟气用于加热液态或气态天然气或液态天然气冷能发电循环工质。

进一步地，所述液态天然气冷能发电系统包括冷凝器、涡轮机、第一加热器及第一发电机；所述液态天然气储存装置与所述冷凝器的管侧入口连通，供应液态天然气，所述冷凝器的管侧出口与所述燃气轮机发电系统的燃气轮机供气管路连通，所述冷凝器的壳侧入口与所述涡轮机的排气口连通，所述冷凝器的壳侧出口与增压装置连通，所述增压装置与所述第一加热器的入口连通，所述第一加热器出口与所述涡轮机的进气端连通，循环工质经过增压并被所述第一加热器加热后，变为气相过热高压工质进入涡轮机膨胀做功；所述涡轮机带动所述第一发电机转动进行发电。

进一步地，所述第一加热器加热管路与所述燃气轮机发电系统的烟气管路连通，利用燃气轮机的烟气余热对所述循环工质进行加热。

进一步地，所述循环工质为丙烷、氨、丙烯、四氟乙烷、二氧化碳、氮气中的任意一种，所述工质循环为朗肯循环或低温布雷顿循环。

进一步地，所述液态天然气冷能发电系统还包括第二加热器、膨胀机及第二发电机；所述第二加热器管侧入口与所述液态天然气储存装置连通，所述第二加热器管侧的出口与所述膨胀机的入口连通；所述第二加热器用于对天然气进行加热，所述膨胀机的出口与所述燃气轮机供气管路连接；所述膨胀机与所述第二发电机连接，用于利用天然气膨胀产生的转动机械能带动第二发电机进行发电。