[发明专利]燃气-超临界二氧化碳联合动力的液化天然气生产系统

摘要

本发明公开了一种燃气-超临界二氧化碳联合动力的液化天然气生产系统，包括三套燃气轮机动力系统、三套超临界二氧化碳布雷顿循环动力系统和天然气液化生产系统。本发明中燃气轮机使用天然气作为燃料，对于燃气轮机的排气作为超临界二氧化碳布雷顿循环动力系统的热源实现燃气-超临界二氧化碳联合动力循环，而燃气-超临界二氧化碳联合动力循环所产生的动力供应整个液化天然气生产系统所需的动力，整个系统所生产的液化天然气供应输出，提高了系统的效率。本发明能够提供稳定的动力来源，供应整个系统自身使用，生产的液化天然气供应输出，提高了系统整体效率，同时为超临界二氧化碳布雷顿动力循环的运用以及液化天然气的生产提供了新的思路。

主权项

燃气‑超临界二氧化碳联合动力的液化天然气生产系统，其特征在于：包括三套燃气轮机动力系统、三套超临界二氧化碳布雷顿循环动力系统和一套天然气液化生产系统；其中，每一套燃气轮机动力系统包括第一压缩机组(1)，第一压缩机组(1)上设有空气入口，第一压缩机组(1)的气体出口与燃烧器(2)的气体入口连接，燃烧器(2)上设有燃料入口，燃烧器(2)的出口与燃气透平(3)的进口连接，燃气透平(3)的出口与换热器(4)的第一进口连接；每一套超临界二氧化碳布雷顿循环动力系统包括回热器(5)，回热器(5)的低温侧流体入口与第二压缩机组(7)的流体出口连通，回热器(5)的低温侧流体出口与对应一套燃气轮机动力系统中换热器(4)的第二进口相连通，回热器(5)的高温侧流体进口与蒸汽透平(8)的出口连通，回热器(5)的高温侧流体出口与冷却器(6)的进口连通，冷却器(6)的出口与第二压缩机组(7)的进口连通，对应一套燃气轮机动力系统中换热器(4)的出口与蒸汽透平(8)的进口连通；天然气液化生产系统包括分液罐(9)，分液罐(9)上设有天然气入口，分液罐(9)的出口通过管道与过滤器(10)入口连接，过滤器(10)的出口与脱CO₂塔(11)的进口连接，脱CO₂塔(11)的出口与干燥器(12)的入口连接，干燥器(12)的出口与中压丙烷换热器(13)的天然气入口连接，中压丙烷换热器(13)的天然气出口与低压丙烷换热器(15)的天然气入口连接，中压丙烷换热器(13)的丙烷出口与中压丙烷制冷循环压缩机(14)的入口相连，中压丙烷换热器(13)的丙烷入口与中压丙烷制冷循环压缩机(14)的出口相连，低压丙烷换热器(15)的天然气出口与高压天然气分离器(18)的入口连接，低压丙烷换热器(15)的丙烷出口与低压丙烷制冷循环压缩机(16)的入口相连，低压丙烷换热器(15)的丙烷入口与低压丙烷制冷循环压缩机(16)的出口相连，高压天然气分离器(18)通过管道重新与低压丙烷换热器(15)连接，作为液相返回的通道，低压丙烷换热器(15)与高压天然气分离器(18)之间安装有第一节流阀(17)，高压天然气分离器(18)的出口与乙烯换热器(19)的天然气进口连接，乙烯换热器(19)的天然气出口与中压LNG换热器(21)的天然气进口连接，乙烯换热器(19)的乙烯出口与乙烯制冷循环压缩机(20)的入口相连，乙烯换热器(19)的乙烯入口与乙烯制冷循环压缩机(20)的出口相连，中压LNG换热器(21)的出口与中压天然气分离器(23)连接，中压天然气分离器(23)通过管道重新与中压LNG换热器(21)连接，作为气相的回收通道，中压LNG换热器(21)与中压天然气分离器(23)之间安装有第二节流阀(22)，中压天然气分离器(23)的出口与低压LNG换热器(24)的进口连接，低压LNG换热器(24)的出口与低压天然气分离器(26)的进口连接，低压LNG换热器(24)与低压天然气分离器(26)之间安装第三节流阀(25)，低压天然气分离器(26)的出口与LNG储槽(27)的进口连接，低压天然气分离器(26)和LNG储槽(27)通过管道重新与低压LNG换热器(24)连接，作为气相的回收通道，低压LNG换热器(24)通过管道重新与中压LNG换热器(21)连接，作为气相的回收通道；中压丙烷制冷循环压缩机(14)的转轴与第一套燃气‑超临界二氧化碳联合动力系统中燃机透平(3)以及第一套超临界二氧化碳布雷顿循环动力系统中蒸汽透平(8)的转轴相连；低压丙烷制冷循环压缩机(16)的转轴与第二套燃气‑超临界二氧化碳联合动力系统中的燃机透平(3)以及第二套超临界二氧化碳布雷顿循环动力系统中蒸汽透平(8)的转轴相连；乙烯制冷循环压缩机(20)的转轴与第三套燃气‑超临界二氧化碳联合动力系统中燃机透平(3)以及第三套超临界二氧化碳布雷顿循环动力系统中蒸汽透平(8)的转轴相连。