[发明专利]一种LNG冷能发电与海水淡化系统及其综合利用方法

摘要

本发明涉及一种LNG冷能发电与海水淡化系统，包括发电系统和海水淡化系统，发电系统包括LNG循环泵，海水泵；一级发电单元，包括一级工质蒸发器、加热器、一级汽轮机、一级LNG蒸发器、一级工质泵；二级发电单元，包括二级工质蒸发器、加热器、二级汽轮机、二级分流器、二级LNG蒸发器、二级混合器、二级工质泵；三级发电单元，包括三级工质蒸发器、三级汽轮机、三级分流器、三级LNG蒸发器、三级混合器、三级工质泵、热换器、三级LNG蒸发器；海水淡化系统包括热换器、四级LNG蒸发器、加热器、结晶器、洗涤器和融化器；还涉及上述系统的综合利用方法。本发明的优点在于：本发明能够保证发电工质与海水淡化所需冷能的温度的匹配。

主权项

1.一种LNG冷能发电与海水淡化系统，其特征在于：包括发电系统与海水淡化系统；所述发电系统包括一LNG增压泵、一海水泵，还包括呈纵向阵列依次分布的一级发电单元，所述一级发电单元包括依次通过管道依次连接的一级汽轮机、一级LNG蒸发器、一级工质泵、一级工质蒸发器、加热器及在该闭环回路中循环的一级发电工质，其中，一级工质蒸发器的两端均具有一对一级热源输入端、一级热源输出端，其一端的一级热源输入端与一级工质泵相连，另一端的一级热源输出端与加热器的一个热源输入端相连，加热器对应的热源输出端与一级汽轮机相连，所述一级LNG蒸发器的两端均具有一对一级热源输入端、一级热源输出端，其一端的一级热源输入端与一级汽轮机相连，另一端的一级热源输入端与LNG循环泵相连，其中一个一级热源输出端与一级工质泵相连；二级发电单元，所述二级发电单元包括依次通过管道连接形成闭环回路的二级工质蒸发器、加热器、二级汽轮机、二级分流器、二级LNG蒸发器、二级混合器、二级工质泵及在该闭环回路中循环的二级发电工质，其中，二级工质蒸发器的两端均具有一对二级热源输入端、二级热源输出端，其一端的二级热源输入端与二级工质泵相连，另一端的二级热源输出端与加热器的另一个热源输入端相连，加热器对应的热源输出端与二级汽轮机相连，二级分流器具有一个输入端、两个输出端，其输入端与二级汽轮机相连，其中一个输出端与一级工质蒸发器中与加热器相连一端的一级热源输入端相连，所述二级LNG蒸发器的两端均具有一对二级热源输入端、二级热源输出端，二级混合器具有两个输入端、一个输出端，二级LNG蒸发器一端的二级热源输入端与二级分流器的另一个输出端相连，另一端的二级热源输出端与二级混合器其中的一个输入端相连，二级热源输入端与一级LNG蒸发器中与一级汽轮机相连一端的一级热源输出端相连，二级混合器中的另一个输入端与一级工质蒸发器中与一级工质泵相连一端的一级热源输出端相连，二级混合器的输出端与二级工质泵相连；三级发电单元，所述三级发电单元包括依次通过管道连接形成闭环回路的三级工质蒸发器、三级汽轮机、三级分流器、三级LNG蒸发器、三级混合器、三级工质泵、换热器及在该闭环回路中循环的三级发电工质，其中，三级混合器具有一个输出端、两个输入端，其输出端与三级工质泵相连，其中一个输入端与二级工质蒸发器中与二级工质泵相连一端的二级热源输出端相连，三级工质蒸发器的两端均具有一个三级热源输入端和一个三级热源输出端，其一端的一个三级热源输入端与海水工质泵相连，同侧的一个三级热源输出端与三级汽轮机相连，换热器的两端分别具有两个三级热源输入端、两个三级热源输出端，换热器其中一个热源输出端与三级工质蒸发器一端的一个三级热源输入端相连，对应的另一端的一个热源输入端与三级工质泵相连，所述三级分流器具有一个输入端、两个输出端，其输入端与三级汽轮机相连，其中一个输出端与二级工质蒸发器中与加热器相连一端的二级热源输入端相连，所述三级LNG蒸发器的一端具有一个三级热源输入端、一个三级热源输出端，三级热源输入端与三级分流器的另一个输出端相连，三级LNG蒸发器的另一端具有一个三级热源输出端、一个三级热源输入端，且该端的三级热源输入端与二级LNG蒸发器中与二级分流器相连一端的二级热源输出端相连，三级热源输出端与三级混合器的另一个输入端相连；所述海水淡化系统包括混合器、分离器、加热器、热换器、海水淡化工质泵，海水泵,四级LNG蒸发器、结晶器、洗涤器和融化器，所述热换器串联设置在三级工质泵和三级工质蒸发器之间，换热器还具有一个输入端和输出端，所述结晶器一侧壁和底部中心分别具有输入端，结晶器上端中心与另一侧壁上具有输出端，四级LNG蒸发器的输出端与结晶器侧壁的输入端相连，且该相连的管道上还串联设置有混合器和海水淡化工质泵；结晶器顶部的输出端与四级LNG蒸发器的输入端相连，且该相连的管道上串联设置有分流器；结晶器侧壁的输出端与洗涤器底部相连,所述四级LNG蒸发器具有输入端和输出端，所述分流器的其中一个输出端与四级LNG蒸发器的其中一个输入端相连，四级LNG蒸发器对应的输出端与混合器的一个输入端相连；所述加热器具有3个输出端和3个输入端，所述分流器的其中一个输出端与加热器剩下的一个输入端相连，加热器对应的输出端与混合器的一个输入端相连，所述三级LNG蒸发器串联设置在三级分流器与三级混合器之间，同时也串联设置在二级LNG蒸发器与四级LNG蒸发器之间；在结晶器与洗涤器之间还串联设置有抽盐水泵，融化器与洗涤器之间串联设置有抽水泵，洗涤器还具有一冰晶输出端和浓盐水输出端，所述冰晶输出端与融化器相连设置，融化器底部还具有两输出端，一输出端与结晶器底部中心的输入端相连，另一输出端与抽海水泵相连。