[实用新型]一种LNG冷能梯级、集成利用系统

说明书

技术领域

本实用新型属于能源技术领域，特别是涉及液化天然气(LNG)的冷能回收利用、低温开质循环发电、冷库、室内滑冰场、冷水空调及其统筹安排的交叉领域。

背景技术

生产1吨LNG耗电量为850kWh，如果LNG冷能得以充分利用，则按照0.7元/度的电价用于深冷项目计算，-162℃LNG冷能的价值约420元/吨。由于生产一吨LNG需要消耗850kWh的电力，其值(有用功)只有120kWh左右，在液化过程中，不可逆损失达到730kWh，这是制冷过程所不可避免的。如果提高制冷技术，可减小这部分损失，但按照目前技术来看其减小程度有限。因此如果把这些冷量等温位传递给冷能用户，并考虑传热温差和过程损失，则一般可节约500～700kWh的电力。迄今为止，在国外LNG冷能利用方面的成功案例是单项利用技术，冷能利用效率较低，综合及整体化考虑LNG冷能利用的技术尚未见报道和披露。

如美国专利第6089028号为一闭环工艺热传导介质来发电。这样的发电方式相对于直接膨胀发电，效率会比较高。但参比其设备投资和LNG冷能利用效率等因素，在经济上有待进一步论证。而且，在第二热交换器中，用海水作为热流，换热以后直接排掉，没有加以利用，使得能量没有得以很好利用。

美国专利N0.4036028和N0.4231226通过冷媒来提供LNG再气化的热量，该冷媒与轮机排气和组合式循环动力设备进行热交换。尽管这些配置使LNG再气化的能耗明显减少，但是仍然存在限制完全利用LNG冷能。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种LNG冷能梯级、集成利用系统，既能节省大量电能和固定投资，也能尽快带动相应工业的发展，实现经济效益最大化。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现：

一种LNG冷能梯级、集成利用系统，其特征在于：包括冷能服务公司、冷库公司、室内滑冰场公司和冷水空调公司控制区；

冷能服务公司控制区包括：

LNG储罐，用于存储并提供液化天然气；

丁烷换热储存部分包括：丁烷高温储罐，用于存储并提供冷媒丁烷；丁烷换热器，通过常温泵送管路与丁烷高温储罐相连通使高温冷媒丁烷降温换热；丁烷低温储罐，用于存储经丁烷换热器降温后的冷媒丁烷；换热器，通过低温泵送管路与丁烷低温储罐相连通，使冷媒丁烷再次降温换热；

换热器与丁烷高温储罐之间连接有回流管路；

低温发电部分：包括膨胀发电机组，膨胀发电机组通过管路与丁烷换热储存部分的丁烷换热器循环连通；

所述LNG储罐连接两条输出管路：其中一管路经空气汽化管路连接天然气管网；另一管路经低温泵送管路、丁烷换热器连接膨胀发电机组，使LNG加压升温后进入膨胀发电机组作功发电，膨胀发电机组排气管路经丁烷换热器连接天然气管网，使作功后排出的低压LNG再次升温后进入天然气管网送出；

冷库、室内滑冰场和冷水空调公司控制区包括：

分别设于冷库、室内滑冰场和冷水空调公司控制区的内部换热器组、冷媒储罐；各内部换热器组的进、排气口分别通过管路连接烷换热器、冷媒储罐；各冷媒储罐分别通过输送泵回流管路连接烷换热器。

本系统具有以下有益效果：

1、建立冷能服务公司、冷库公司、室内滑冰场公司和冷水空调公司四个建设项目，利用液化天然气(LNG)冷能梯级、集成用于低温火用发电、冷库、室内滑冰场和冷水空调项目，可控制冷媒传输过程中管网建设成本和冷能损失最小化，实现冷能梯级、充分的利用。

2、通过增加泵增压---换冷---膨胀作功几个附加工艺过程，获得可观的电力和更多温位较高的冷能。

3、采用了丁烷、乙二醇水溶液、水等一次、二次冷媒，方便实现各冷阱的相互匹配和优化。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是LNG冷能利用总体原则流程图。

具体实施方式

参照图1。LNG卫星站冷能集成用于低温发电、冷库、室内滑冰场和冷水空调的成套系统。