[发明专利]一种太阳能辅助的液化天然气电热冷联供系统及其方法

权利要求书

1.一种太阳能辅助的液化天然气电热冷联供系统，其特征在于，包括太阳能单元、液化天然气单元和有机朗肯循环发电单元，太阳能单元通过第一换热器与有机朗肯循环发电单元耦合，液化天然气单元通过第二换热器、第三换热器与有机朗肯循环发电单元耦合；

太阳能单元包括储热罐、第一阀门组件、太阳能集热器和第一换热器，储热罐通过第一阀门组件与太阳能集热器相连接，太阳能集热器通过第一换热器连接至储热罐；

第一阀门组件包括第一阀门、第一阀门组和第三阀门，第一阀门组包括第四阀门和第二阀门，储热罐与第一阀门相连接，第一阀门经第一阀门组、第三阀门分别与太阳能集热器相连接；还包括循环泵，储热罐经循环泵与第四阀门和第二阀门分别相连接。

2.根据权利要求1所述的太阳能辅助的液化天然气电热冷联供系统，其特征在于，液化天然气单元包括液化天然气罐、液化天然气泵、第一膨胀机、冷水机组、增压式燃气透平、第二阀门组件、第一换热器组件和余热回收装置；其中：

第二阀门组件包括稳压阀和第五阀门；

第一换热器组件包括第二换热器、第三换热器和第四换热器；

液化天然气罐经液化天然气泵与第二换热器相连接，第二换热器通过稳压阀连接至液化天然气罐，第二换热器与第一膨胀机相连接；

第一膨胀机通过第五阀门与冷水机组相连接，冷水机组经第三换热器与增压式燃气透平相连接；

增压式燃气透平经第四换热器与余热回收装置相连接。

3.根据权利要求2所述的太阳能辅助的液化天然气电热冷联供系统，其特征在于，还包括第六阀门，第六阀门的第一端设于第一膨胀机和第五阀门之间，第六阀门的第二端设于冷水机组和第三换热器之间。

4.根据权利要求1所述的太阳能辅助的液化天然气电热冷联供系统，其特征在于，有机朗肯循环发电单元包括第二换热器组件、第二膨胀机以及工质泵，第二换热器组件包括第一换热器、第二换热器和第四换热器，第一换热器、第四换热器、第二膨胀机、第二换热器和工质泵依次形成回路。

5.一种太阳能辅助的液化天然气电热冷联供方法，其特征在于，包括太阳能单元的储热步骤、液化天然气单元的发电步骤以及有机朗肯循环发电单元的换热步骤，储热步骤通过第一换热器与换热步骤耦合，发电步骤通过第二换热器、第三换热器分别与换热步骤耦合；

储热步骤为：

当太阳能集热器输出的热量大于等于第一换热器所需要的热量时，关闭第四阀门、开启第二阀门、第三阀门，通过调节第一阀门的开度使循环泵抽取储热罐中的传热工质，抽取的传热工质经过第二阀门进入太阳能集热器，进入太阳能集热器的传热工质被加热至设定值后，经第三阀门分为两路返回储热罐：一路经第一换热器返回储热罐，另一路经第一阀门直接返回储热罐；

当太阳能集热器输出的热量小于第一换热器所需要的热量时，关闭第一阀门、第二阀门和第三阀门，开启第四阀门，循环泵抽取储热罐中的传热工质经第四阀门送入第一换热器中进行换热，换热后的传热工质返回储热罐。

6.根据权利要求5所述的太阳能辅助的液化天然气电热冷联供方法，其特征在于，发电步骤为：

液化天然气储罐内的液化天然气经液化天然气泵升压后送入第二换热器，在第二换热器内汽化为高压气态天然气，汽化后的高压气态天然气分为两路：一路进入第一膨胀机组进行膨胀发电，另一路通过稳压阀返回至液化天然气罐；进行膨胀发电的高压气态天然气从第一膨胀机组出来后进入第三换热器与空气换热，换热后的气态天然气以及冷却空气分别进入增压式燃气透平进行燃烧发电，发电后产生的高温烟气经第三换热器进行换热降温后进入余热回收装置；其中：

进行膨胀发电的高压气态天然气从第一膨胀机组出来后进入第三换热器的方式包括：

在用冷量大于等于设定值的情况下，开启第五阀门、关闭第六阀门，高压气态天然气依次经第五阀门、冷水机组进入第三换热器与空气换热；

在用冷量小于设定值的情况下，开启第六阀门、关闭第五阀门，高压气态天然气经第六阀门直接进入第三换热器与空气换热。

7.根据权利要求5所述的太阳能辅助的液化天然气电热冷联供方法，其特征在于，换热步骤为：

液态有机工质经工质泵升压后进入第一换热器，在第一换热器中进行换热，液态有机工质被加热至饱和气态后进入第三换热器中进行换热进一步被加热成过热蒸汽，过热蒸汽进入第二膨胀机中用于膨胀发电，发电之后转化为低压过热蒸汽，低压过热蒸汽进入第二换热器中进行换热后冷凝为液态有机工质，液态有机工质返回至工质泵，形成连续的上述发电循环。