[发明专利]基于液化天然气的能源匹配的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于液化天然气的能源匹配的方法和系统。

背景技术

现有技术是采用液化天然气减压气化，气化气体直接进入输送管道，到达客户端。在温度较低的环境当中，还需要消耗能量(如燃烧一部分燃料)对气体进行加热。

目前液化天然气(如LNG-液化天然气)站传统工艺流程能量利用率偏低，且在低温环境下可能需要制热能量，使能量效率进一步降低。

目前技术方案的最大问题是液化天然气用途单一，且在减压气化的过程中，有大量的能量(如压力能、冷量等)损失。

发明内容

针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于液化天然气的能源匹配的方法和系统，以提高能源利用效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于液化天然气的能源匹配方法，其特征在于，包括：将经过第一次压缩升温后的空气、与来自储罐组的液化天然气进行第一次热交换；将经过所述第一次热交换的液化天热气先进行第一次膨胀降压处理，然后与经过所述第一次热交换的空气进行进行第二次热交换；将经过所述第二次热交换的空气进行第二次压缩升温后获得目标空气；以及将经过所述第二次热交换的液化天然气进行升温，以获得与所述目标空气的温度和压力相匹配的目标液化天然气。

优选地，本发明方法还包括：将目标空气与目标液化天然在燃烧室中进行混合。

另一方面，本发明还提供一种基于液化天然气的能源匹配系统，其包括：用以储存液化天然气的储罐组，具有储气入口和储气出口；对空气进行压缩的第一压缩机，具有吸气口和排气口；第一换热器，具有与储气出口连通的供液化天然气流经的第一换热通道、与排气口连通的供压缩空气流经的第二换热通道；对经第一换热器加热后的液化天然气进行减压膨胀气化的第一膨胀机，具有膨胀降压入口和膨胀降压出口，膨胀降压入口与所述第二换热通道的出口连通。优选地，在储气出口与所述第一换热器的第一换热通道之间的连通管路上，还连接有增压泵。

优选地，在第一压缩机与第一膨胀机之间，连接有将液化天然气在第一膨胀机中膨胀降压时产生的功作为驱动力传输给第一压缩机的能量传输机构。

优选地，本发明能源匹配系统还包括：对从第一膨胀机输出的液化天然气加热的第二换热器，具有供第一膨胀机输出的液化天然气流经的第一换热通道、供在第一换热器中放热后排出的压缩空气流经时向第一换热通道中液化天然气放热的第二换热通道；对经第二换热器加热的液化天然气加热的第三换热器、对在第二换热器中放热后输出的压缩空气压缩的第二压缩机；接收从第三换热器输出的加热的液化天然气、和从第二压缩机排出的压缩空气的缓冲罐。

优选地，本发明能源匹配系统还包括：对来自缓冲罐的液化天然气空气混合气体进行加热的第四换热器、供由第四换热器加热后的混合气体在其中燃烧的燃烧室、对燃烧室中混合气体燃烧时排出的烟气进行膨胀降压的第二膨胀机，第四换热器具有供来自缓冲罐的混合气体流经的第一换热通道、供第二膨胀机输出的烟气流经时向第一换热通道中混合气体放热的第二换热通道，其中，在第二膨胀机与第二压缩机之间，连接有将烟气在第二膨胀机中膨胀降压时产生的功作为驱动力传输给第二压缩机的另一能量传输机构。

优选地，能量传输机构和另一能量传输机构均为传动轴。

优选地，本发明能源匹配系统还包括：余热锅炉，具有供从第四换热器的第二换热通道排出的烟气流经的第一通道、以及供水流经时从第一通道中烟气吸热的的第二通道，其中，在第一通道的出口处，连接有将在余热锅炉中放热后的烟气引入第三换热器中加热其中液化天然气的引导管路，在第二通道的出口处，连接有将余热锅炉中从烟气吸热后的水排出的热水输出管路。

优选地，本发明能源匹配系统还包括：第六换热器，具有供在第三换热器中加热液化天然气后排出的烟气流经的第一换热通道、供从第一换热通道中烟气吸热的制冷剂流经的第二换热通道；对从第六换热器的第二换热通道排出的制冷剂进行压缩的第三压缩机；第五换热器，具有供第三压缩机排出的制冷剂进入的第三换热通道、供从第三换热通道中制冷剂吸热的水进入其中的第四换热通道；对从第三换热管道排出的制冷剂节流降温的压力调节器，其入口端与第三换热通道的出口连通，其出口端与第六换热器的第二换热通道的入口连通，进入第五换热器的第三换热通道中的水、和进入余热锅炉的水来自同一管道。

优选地，用制冷剂管路代替前述的第三压缩机和压力调节器。

优选地，本发明能源匹配系统还包括：接收从热水输出管路排出的热水、以及从第五换热器的第三换热通道排出的热水的热水客户端。