[发明专利]一种适用于LNG冷能负荷变化的空分系统

权利要求书

1.一种适用于LNG冷能负荷变化的空分系统，其特征在于，包括：

LNG冷箱、空分冷箱、第一循环氮压机、液氮冷箱、第二循环氮压机及增压透平膨胀机；

所述LNG冷箱与空分冷箱之间通过管道首尾连接形成第一循环通道，所述

LNG冷箱与第一循环氮压机之间通过管道首尾连接形成第二循环通道，所述液氮冷箱与第二循环氮压机、增压透平膨胀机之间通过管道连接形成第三循环通道；所述第一、二、三循环通道之间层层递进；

所述空分冷箱气相出口通过压力氮气管道与所述LNG冷箱相连接，所述LNG冷箱通过循环液氮管道与所述空分冷箱液相入口相连接；所述LNG冷箱通过第一循环氮气管道与所述第一循环氮压机一段入口相连接，所述第一循环氮压机一段出口通过第二循环氮气管道与所述LNG冷箱相连接；所述LNG冷箱通过第三循环氮气管道与所述第一循环氮压机二段入口相连接，所述第一循环氮压机二段出口通过高压氮气管道与所述LNG冷箱相连接；

所述LNG冷箱包括LNG-氮换热器及液氮过冷器，所述空分冷箱气相出口通过压力氮气管道与所述LNG-氮换热器第一入口连通，所述压力氮气管道经过所述LNG-氮换热器后与所述第一循环氮压机一段入口连通，所述第一循环氮压机一段出口通过第二循环氮气管道与所述LNG-氮换热器第二入口连通，所述第二循环氮气管道经过所述LNG-氮换热器后与所述第一循环氮压机二段入口连通，所述第一循环氮压机二段出口通过高压氮气管道与所述LNG-氮换热器第三入口连通，所述高压氮气管道依次经过所述LNG-氮换热器、液氮过冷器后分成第一返流氮气管道、第二返流氮气管道及循环液氮管道，所述第一返流氮气管道、第二返流氮气管道分别经过所述液氮过冷器冷却后进入所述LNG-氮换热器，所述第一返流氮气管道在所述LNG-氮换热器内与所述压力氮气管道汇合后形成所述的第一循环氮气管道，所述第二返流氮气管道在LNG-

氮换热器内与所述第二循环氮气管道汇合后形成所述的第三循环氮气管道，所述循环液氮管道与所述空分冷箱液相入口连通。

2.根据权利要求1所述的适用于LNG冷能负荷变化的空分系统，其特征在于，所述液氮冷箱通过补充氮气管道与所述LNG冷箱相连接，所述第二循环氮压机入口通过第四循环氮气管道与所述液氮冷箱相连接，所述增压透平膨胀机增压端入口通过第五循环氮气管道与所述第二循环氮压机出口相连接，所述增压透平膨胀机增压端出口连接有第六循环氮气管道，所述第六循环氮气管道与所述第二循环氮气管道连通。

3.根据权利要求2所述的适用于LNG冷能负荷变化的空分系统，其特征在于，所述液氮冷箱包括氮-氮换热器及增压透平膨胀机膨胀端，所述第二返流氮气管道经过所述液氮过冷器后进入所述LNG-氮换热器前与所述补充氮气管道连通，所述补充氮气管道与所述增压透平膨胀机膨胀端入口相连接，所述增压透平膨胀机膨胀端出口与所述第四循环氮气管道相连接，所述第四循环氮气管道经过所述氮-氮换热器后与所述第二循环氮压机入口相连接。

4.根据权利要求2或3所述的适用于LNG冷能负荷变化的空分系统，其特征在于，所述第三循环氮气管道设有第一支流管道，所述第一支流管道与所述补充氮气管道连通。

5.根据权利要求4所述的适用于LNG冷能负荷变化的空分系统，其特征在于，所述第四循环氮气管道设有第二支流管道，第二支流管道与所述第一循环氮气管道连通。

6.根据权利要求3所述的适用于LNG冷能负荷变化的空分系统，其特征在于，所述高压氮气管道在进入所述液氮过冷器之前设有循环旁路，所述循环旁路经过所述氮-氮换热器与所述第四循环氮气管道换热后回流到所述高压氮气管道。