[实用新型]能回收燃机尾气热能和LNG冷能的联合循环发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电系统，特别涉及一种能回收燃机尾气热能和LNG冷能的联合循环发电系统。

背景技术

燃气轮机的尾气温度高，携带了大量的热能，现有的回收余热联合循环的方式基本分为蒸汽余热锅炉带汽轮机，蒸汽回注，ORC系统回收。但是这些系统需要的附属设备较多，体积大，系统庞杂，噪声大。LNG环保清洁价格较低，对于烧LNG的燃机，LNG的冷能蕴含丰富，不加以利用是一种极大的浪费。

斯特林发动机是通过设置在配气气缸外部的加热装置和冷却装置对配气气缸两侧进行加热和冷却，通过加热气体膨胀和冷却气体的收缩再配合配气气缸内的配气活塞移动，从而驱动做功气缸内的做功活塞进行做功，以用于发电或者直接机械地联接至负载。

因此，如何将斯特林发动机和以LNG作为燃烧燃料的燃气轮机有效地结合在一起是本领域技术人员的研究方向之一。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种能回收燃机尾气热能和LNG冷能的联合循环发电系统。

一种能回收燃机尾气热能和LNG冷能的联合循环发电系统，包括燃烧室、透平和压气机，所述压气机与所述透平驱动连接，所述燃烧室包括燃烧室入口和燃烧室出口，所述透平包括透平入口和透平出口，所述压气机包括压气机入口和压气机出口，所述压气机入口用以通入空气，所述压气机出口与所述燃烧室入口连通，所述透平入口与所述燃烧室出口连通。所述燃机还包括向所述燃烧室输送天然气的天然气输送通道。所述发电系统还包括斯特林发动机，所述斯特林发动机用以利用所述天然气输送通道中的LNG冷能和所述透平排出的尾气热能进行发电，所述天然气输送通道中的LNG在经过所述斯特林发动机时汽化成气态天然气向所述燃烧室输送。

在一实施例中，所述斯特林发动机包括热气缸、冷气缸以及分别位于所述热气缸和冷气缸外围的热气缸换热装置和冷气缸换热装置，所述冷气缸换热装置设置成接收所述天然气输送通道内的LNG从而为所述斯特林发动机提供冷源并将所述LNG汽化成所述气态天然气，所述热气缸换热装置用以接收所述透平排出的尾气从而为所述斯特林发动机提供热源。

在一实施例中，所述热气缸换热装置包括缠绕在所述热气缸外壁面的加热盘管，所述透平排出的尾气通入所述加热盘管内。

在一实施例中，所述冷气缸换热装置包括缠绕在所述冷气缸外壁面的冷却盘管，所述LNG通入所述冷却盘管内，所述LNG在所述冷却盘管内吸热汽化成所述气态天然气。

在一实施例中，所述发电系统包括与所述透平驱动连接的第一发电机。

在一实施例中，所述发电系统包括与所述斯特林发动机驱动连接的第二发电机。

在一实施例中，所述压气机、透平、第一发电机同轴连接。

在一实施例中，还包括LNG输送泵，所述LNG输送泵用以向所述天然气输送通道内输送LNG。

综上所述，本发明提出一种能回收燃机尾气热能和LNG冷能的联合循环发电系统。将斯特林发动机和LNG燃机有机地并联在一起，用燃机的高温尾气作为斯特林发动机的热源，以LNG作为斯特林发动机的冷源。LNG输送进斯特林发动机的冷气缸换热装置内汽化后供给燃气轮机燃烧以用于发电或做功。本发明用结构简单、体积小、噪声小的斯特林发动机同时回收LNG的冷能和燃机的尾气热能，提高了斯特林发动机的效率。以简单的低设备投入和小体积系统回收尾气热能和LNG冷能，提高系统换热效率，增加能量利用率，以一种更好的方式提高了燃机的效率，节约使用成本。

附图说明

图1为本发明的联合循环发电系统的简化结构示意图。

具体实施方式

在详细描述实施例之前，应该理解的是，本发明不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本发明可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本发明并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。

如图1所示，本发明提出一种能够回收燃机尾气热能和LNG冷能的联合循环发电系统10，该发电系统10包括燃机、斯特林发动机和LNG输送泵12。LNG输送泵12用以向燃机输送LNG燃料，斯特林发动机与燃机有机并联在一起，使得斯特林发动机可利用LNG冷能和燃机排出的尾气热能进行发电。