[发明专利]一种LNG冷能综合利用系统

说明书

本发明涉及LNG冷能利用技术领域，公开一种LNG冷能综合利用系统，包括：LNG气化系统，其包括通过管路依次串联的第一换热器、第三换热器和第六换热器，LNG气化系统中流动有LNG液体；发电循环系统，其包括第一发电循环系统和第二发电循环系统，发电循环系统中循环流动有发电循环工质，发电循环工质流经第一换热器和第三换热器时与LNG液体进行热量交换；冷能输送系统，其包括第四换热器、第六换热器和外部用冷部件，冷能输送系统中循环流动有载冷剂，载冷剂与发电循环工质和LNG分别在第四换热器和第六换热器中进行热量交换。本系统采用单循环发电循环工质在双循环发电系统的换热器内进行多级换热，降低冷能回收过程中的传热温差，能够高效回收LNG冷能。

技术领域

本发明涉及LNG冷能利用领域，尤其涉及一种LNG冷能综合利用系统。

背景技术

天然气是由不同成分按一定的比例组成的混合物，其主要成分是碳氢化合物，包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等，其中甲烷占90％以上。LNG即液化天然气(Liquefied NaturalGas)，是将气田生产的天然气净化处理后，经一连串超低温液化而获得常压下是液体的天然气，被公认是地球上最干净的化石能源。其具有无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/625，液化天然气的质量仅为同体积水的45％左右。一般液化天然气在普通大气压下，通过降温到约-162℃来液化。

为便于天然气运输，通常将天然气液化为LNG。LNG目前常用的储存温度为-162℃，用户使用的温度为5℃左右，从储存温度至使用温度的气化过程释放的冷量大约为830kJ/kg，若LNG拥有的冷能以100％的效率转化为电能，那么每吨LNG的冷能可转化为240kWh的电能。由此可见，可供利用的LNG冷能是相当可观的。这种冷能从能源品位上来看，具有较高的利用价值，如果通过特定的工艺利用LNG冷能，可以达到节省能源、提高经济效益的目的。

LNG冷能可采用直接或间接的方法加以利用。LNG直接利用方法包括有冷能发电、海水淡化、液化分离空气(液氧、液氮)、轻烃分离、冷冻仓库、液化碳酸、制干冰、空调；间接利用有冷冻食品，低温粉碎废弃物处理，冻结保存，低温医疗，食品保存等。

虽然现有技术下部分装置可实现LNG冷能发电，但大多数发电装置存在发电系统复杂，冷能利用率低，所需余热热源温度高以及单位冷能发电量低等技术问题。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供LNG冷能综合利用系统，以解决现有技术下的LNG发电装置存在的系统复杂、冷能利用率低以及单位冷量发电量低等问题。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种LNG冷能综合利用系统，其包括：

LNG气化系统，所述LNG气化系统包括通过管路依次串联的第一换热器、第三换热器和第六换热器，所述LNG气化系统中流通有LNG液体，所述LNG液体流经所述LNG气化系统过程中逐级吸热并气化成气态天然气；

发电循环系统，所述发电循环系统包括第一发电循环系统和第二发电循环系统，所述第一发电循环系统包括通过管路依次串联的第一透平、所述第一换热器、第一增压泵、第二换热器和第四换热器；所述第二发电循环系统包括通过管路依次串联的第二透平，所述第三换热器、第二增压泵和所述第四换热器；所述发电循环系统中循环流动有发电循环工质，所述发电循环工质流经所述第一透平和所述第二透平时做功发电，所述发电循环工质流经所述第一换热器和所述第三换热器时与所述LNG液体进行热量交换；

冷能输送系统，所述冷能输送系统包括所述第四换热器、所述第六换热器和通过管路与所述第四换热器和所述第六换热器连通的外部用冷部件，所述冷能输送系统中循环流动有载冷剂，所述载冷剂与所述发电循环工质在所述第四换热器中进行热量交换，所述载冷剂与所述LNG液体在所述第六换热器中进行热量交换。