[发明专利]一种LNG冷能和BOG燃烧能联合利用系统及方法

说明书

本发明提供的一种LNG冷能和BOG燃烧能联合利用系统及方法，该系统包括：发电机、第一换热器、供热子系统和制冷装置。通过将发电机的出口分别与第一换热器的入口以及供热子系统相连，以及将第一换热器的出口与制冷装置相连，使得BOG燃烧产生的高温蒸汽经发电机发电后，发电机排出的一部分余热蒸汽用于加热经LNG冷却后的循环介质；另一部分余热蒸汽为供热子系统提供热能。并且将加热循环介质后的余热蒸汽用于预热将要运行的制冷装置，使得LNG蒸发产生的BOG得到了充分的利用，在降低系统能耗的同时，提高了系统发电效率，使本系统达到能量自给自足的水平。

技术领域

本发明涉及能源利用系统领域，更具体地，涉及一种LNG冷能和BOG燃烧能联合利用系统及方法。

背景技术

LNG接收站一般是指为了接受海运的LNG，建设在海边的LNG气化工厂，将通过远洋运输船输送来的LNG进行卸船及储存，BOG和LNG气化后外输给用户、工程等。LNG是常压下为-162℃的低温液体混合物，每吨LNG气化时可产生约240kWh冷能，合理利用这部分冷能可产生可观的经济效益，例如，可将冷能用于发电、低温冷库、冰蓄冷等领域。

由于LNG接收站在运行过程中受外界能量的输入，如泵运转、周围环境热量的泄入、大气压变化和环境影响等，使处于极低温的液化天然气受热蒸发，因此不可避免的会产生大量的蒸发气(BOG)。LNG接收站的BOG回收方法一般有两种方法：一种是直接输出；另一种是再冷凝。其中采用BOG直接输出方法时，压缩机能耗高，是制约整个方法能耗的关键点；采用BOG再冷凝方法时，如果外输量波动较大，则不能有效的将BOG冷凝为LNG，导致BOG直接燃烧排放，造成能源浪费。

公开号为CN101881549A，名称为“一种液化天然气接收站蒸发气体再冷凝回收系统及其回收方法”的中国专利文件，公开了新的再冷凝回收系统，该方法在现有的BOG再冷凝方法基础上，通过将预冷增压后的BOG输入再冷凝器，使得BOG温度降低，来减少将BOG液化所需要的LNG冷量，从而达到实现降低压缩机功耗的目的。但是，该专利文件提供的回收系统只是小范围的降低了系统的能耗。

公开号为CN103016084 A，名称为“LNG冷能双透平发电系统”的中国专利文件，公开了一种LNG冷能利用系统，它将朗肯循环与直接膨胀循环联合使用，有机循环工质采用CO₂，但是，该专利文件提供的LNG冷能利用系统的发电效率仍然不高。

发明内容

针对上述的技术问题，本发明提供一种LNG冷能和BOG燃烧能联合利用系统及方法。

根据本发明提供的一种LNG冷能和BOG燃烧能联合利用系统，包括：发电装置、第一换热器、供热子系统和制冷装置换热器；所述发电装置的出口与所述第一换热器的入口相连，以使发电装置排出的一部分余热蒸汽加热经LNG冷却后的循环介质；所述发电装置的出口还与所述供热子系统相连，以使发电装置排出的另一部分余热蒸汽为所述供热子系统提供热能；所述第一换热器的出口与所述制冷装置换热器相连，以使加热循环介质后的余热蒸汽预热所述制冷装置换热器中的冷媒。

其中，所述系统还包括：LNG汽化器和第二换热器；所述LNG汽化器的第一入口与LNG输送管道相连，第二入口经透平膨胀机与所述第一换热器的出口相连，第一出口与所述第二换热器的第一入口相连，第二出口经循环介质高压泵与所述第一换热器的入口相连；所述第二换热器的第二入口与所述制冷装置换热器的出口相连，第一出口与NG外输管道相连，第二出口与所述制冷装置换热器的入口相连。

其中，所述系统还包括：余热利用装置和蒸汽轮机；所述余热利用装置的入口与所述发电装置的出口相连，所述余热利用装置的出口与所述蒸汽轮机相连；相应地，所述蒸汽轮机的出口与所述第一换热器的入口相连，以及所述蒸汽轮机的出口还与所述供热子系统相连；所述余热利用装置用于将所述发电装置排出的余热蒸汽加热；所述蒸汽轮机将加热后的余热蒸汽用于发电。