[实用新型]LNG冷能发电及制冰梯度利用系统

说明书

本实用新型属于LNG冷能发电技术领域，具体涉及一种LNG冷能发电及制冰梯度利用系统。该系统包括：第一和第二朗肯循环、多级冷库系统；第一和第二朗肯循环工质分别作为第二换热器的冷源和热源；LNG进料管线与第一朗肯循环连接后串联至多级冷库系统；第一朗肯循环包括依次连接的：第一换热器、第一工质泵、第二换热器和第一涡轮机，以及与第一涡轮机连接的第一发电机；LNG进料管线与第一换热器连接，LNG和第一朗肯循环工质分别作为第一换热器冷源和热源；第二朗肯循环包括依次连接的：第二换热器、第二工质泵、第三换热器和第二涡轮机，以及与第二涡轮机连接的第二发电机。该系统对LNG冷能进行梯级利用，最大限度地利用LNG冷能。

技术领域

本实用新型属于LNG冷能发电技术领域，更具体地，涉及一种LNG 冷能发电及制冰梯度利用系统。

背景技术

截止至2018年9月，国内已建成投产的LNG(液化天然气)接收站共 20座(不含港、澳、台地区)，接收站总规模为6540万吨/年。在建和拟建的LNG接收站共64座，其中处于前期规划的项目共51座，遍布我国沿海省区。LNG的进口量不断增加，随之而来产生了LNG冷能大量浪费问题。在LNG接收站和气化站，一般LNG通过气化器气化后外输。然而气化器投资高、占地大，同时气化时放出大量冷能，约为830kJ/kg，而这部分冷能随气化器的海水和空气流失，造成能源的浪费。目前LNG冷能主要用于冷能发电、空气分离、生产干冰、冷藏和海水淡化等，主要用于冷能发电，在其他项目中应用较少。请参见图1和图2，现有冷能发电主要包括两种方式，分别为单级朗肯循环冷能发电系统和串联双级朗肯循环冷能发电系统。

由图1和图2可知，单级朗肯循环冷能发电系统流程简单，但是效率低，发电量不高；串联双级朗肯循环冷能发电系统较单级朗肯循环冷能发电系统的流程复杂，但是发电量高。无论是现有的单级朗肯循环冷能发电系统，还是现有的串联双级朗肯循环冷能发电系统均只是利用高品位的 LNG冷能，没有对低品位的LNG冷能。总之，LNG冷能没有得到充分利用。

在此基础上，本实用新型提供了一种提高LNG冷能利用率的LNG冷能发电及制冰梯度利用系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种提高LNG冷能利用率的LNG冷能发电及制冰梯度利用系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种LNG冷能发电及制冰梯度利用系统，该系统包括：第一朗肯循环、第二朗肯循环和多级冷库系统；所述第一朗肯循环和所述第二朗肯循环互为嵌套，共用一台第二换热器，第一朗肯循环工质和第二朗肯循环工质分别作为所述第二换热器的冷源和热源；LNG进料管线与所述第一朗肯循环连接后串联至所述多级冷库系统；

所述第一朗肯循环包括依次连接的：第一换热器、第一工质泵、第二换热器和第一涡轮机，以及与所述第一涡轮机连接的第一发电机；所述LNG 进料管线与所述第一换热器连接，LNG和所述第一朗肯循环工质分别作为所述第一换热器冷源和热源；

所述第二朗肯循环包括依次连接的：所述第二换热器、第二工质泵、第三换热器和第二涡轮机，以及与所述第二涡轮机连接的第二发电机。

在本实用新型的一种具体实施方式中，所述第三换热器与热水管网、海水管网或工厂余热管网连通，以利用热水、海水或工厂余热作为第三换热器的热源。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述第一朗肯循环还包括：第一缓冲罐和第二缓冲罐；所述第一缓冲罐设置在所述第一换热器与所述第一工质泵之间；所述第二缓冲罐设置在所述第二换热器与所述第一涡轮机之间；所述第二缓冲罐的出液口与所述第一缓冲罐的入口端连通。

在本实用新型的一种具体实施方式中，所述第二朗肯循环还包括：第三缓冲罐和第四缓冲罐；所述第三缓冲罐设置在所述第二换热器与所述第二工质泵之间；所述第四缓冲罐设置在所述第三换热器与所述第二涡轮机之间；所述第四缓冲罐的出液口与所述第三缓冲罐的入口端连通。