[发明专利]一种回收液化天然气冷能的两级膨胀发电装置及方法

权利要求书

1.一种回收液化天然气冷能的两级膨胀发电装置，其特征在于：它包括一LNG泵、一板翅式多股流低温换热器、第一至第四换热器、第一级透平膨胀机、第一发电机、第二级透平膨胀机、第二发电机、第一工质泵和第二工质泵；

所述LNG泵的一端连接一LNG供货源，所述LNG泵的另一端连接至所述板翅式多股流低温换热器的第一流道入口处，所述板翅式多股流低温换热器的第一流道出口处连接所述第一换热器的入口，所述第一换热器的出口连接至外输管道；

所述第一级透平膨胀机输出做功处连接第一发电机，所述第一级透平膨胀机出口处并联连接至所述板翅式多股流低温换热器的第二流道入口处和所述第二换热器的入口，所述第二换热器的出口连接到所述第二级透平膨胀机的入口处，所述第二级透平膨胀机输出做功处连接所述第二发电机，所述第二级透平膨胀机的出口连接至所述板翅式多股流低温换热器的第三流道入口处，第三流道出口连接所述第一工质泵的一端，所述第一工质泵的另一端连接至所述板翅式多股流低温换热器的第四流道入口处；所述板翅式多股流低温换热器的第二流道出口连接至所述第二工质泵的一端，所述第二工质泵的另一端与所述板翅式多股流低温换热器的第四流道出口并联连接至所述第三换热器的输入端，所述第三换热器的输出端连接所述第四换热器的输入端，所述第四换热器的输出端连接回至所述第一级透平膨胀机的入口，完成循环。

2.如权利要求1所述的一种回收液化天然气冷能的两级膨胀发电装置，其特征在于：还包括第五换热器和天然气膨胀机，所述第一换热器的出口连接所述第五换热器的入口，所述第五换热器的出口连接所述天然气膨胀机的入口，所述天然气膨胀机的出口连接外输管道。

3.如权利要求2所述的一种回收液化天然气冷能的两级膨胀发电装置，其特征在于：还包括第六换热器，所述第一透平膨胀机的出口并联连接到所述板翅式多股流低温换热器的第二流道入口处和所述第六换热器的入口，所述第六换热器的出口连接所述第二换热器的入口。

4.一种如权利要求1～3任一项所述的发电装置的发电方法，其包括以下步骤：

1）设置一包括LNG泵、板翅式多股流低温换热器、第一至第四换热器、第一级透平膨胀机、第一发电机、第二级透平膨胀机、第二发电机、第一工质泵和第二工质泵的回收液化天然气冷能的两级膨胀发电装置；

2）LNG通过LNG泵提升压力后输送至板翅式多股流低温换热器的第一流道汽化并升温后进入第一换热器内与冷媒换热后输出用于供气或外输；

高压工质气体进入第一级透平膨胀机内膨胀和降温，第一级透平膨胀机输出的功用于驱动第一发电机产生电力，高压工质气体通过第一级透平膨胀机后变为中压工质气体后分成两部分，第一部分中压工质气体进入板翅式多股流低温换热器的第二流道，经板翅式多股流低温换热器的第二流道吸收LNG的冷能冷凝成中压工质液体，并进入第二工质泵提升压力；第二部分中压工质气体进入第二换热器，经第二换热器换热后进入第二级透平膨胀机膨胀，第二级透平膨胀机输出的功用于驱动第二发电机产生电力，经第二级透平膨胀机膨胀后的低压气体进入板翅式多股流低温换热器的第三流道冷凝为液体，通过第一工质泵提升压力后进入板翅式多股流低温换热器的第四流道回收冷量后输出，并与经第二工质泵输出的中压工质液体汇合，汇合后的液体工质进入第三换热器先与冷媒换热再进入第四换热器换热后回到第一级透平膨胀机，完成循环。

5.如权利要求4所述的一种回收液化天然气冷能的两级膨胀发电方法，其特征在于：还包括第五换热器和天然气膨胀机，LNG经过LNG泵提升压力后，进入板翅式多股流低温换热器的第一流道汽化并升温，换热后的LNG在第一换热器内换热，再通过第五换热器换热，换热后送入天然气透平膨胀机，然后再输出气化天然气用于供气。

6.如权利要求5所述的一种回收液化天然气冷能的两级膨胀发电方法，其特征在于：还包括第六换热器，高压工质气体通过第一级透平膨胀机后变为中压工质气体，其中第二部分工质气体进入第六换热器后再进入第二换热器进行换热。

7.如权利要求4或5或6所述的一种回收液化天然气冷能的两级膨胀发电方法，其特征在于：所述高压工质气体采用乙烯和乙烷中的一种。

8.如权利要求4～7任一项所述的一种回收液化天然气冷能的两级膨胀发电方法，其特征在于：所述第二换热器、第四换热器、第五换热器和第六换热器采用外界环境和工业余热中的一种或两种进行换热。