[发明专利]一种用于数据机房的LNG冷能回收分布式能源系统

说明书

本发明是一种用于数据机房的LNG冷能回收分布式能源系统。它包括一种包括用于制取气化天然气并提取液化天然气冷量的冷量回收单元，机房冷却单元，用于将所述冷量供数据机房的机柜冷却使用；蓄冷单元，用于将所述冷量储存作为数据机房的机柜的备用冷源；压缩空气冷却单元，用于压缩空气并利用所述冷量将压缩空气冷却；燃气发电单元，用于燃烧所述气化天然气发电；冷量回收单元、压缩空气冷却单元、燃气发电单元串联；冷量回收单元分别与机房冷却单元、蓄冷单元连接；高温烟气制冷单元，用于制取冷冻水，供数据机房的机柜冷却；低温烟气供热单元，用于制取生活热水；燃气发电单元连接高温烟气制冷单元、高温烟气制冷单元连接低温烟气供热单元。

技术领域

本发明涉及一种冷能的转换利用领域，具体是一种用于数据机房的LNG冷能回收分布式能源系统。

背景技术

天然气作为世界三大能源支柱之一，在能源结构中所占比例超过24%，由于它环保、安全，近年来其消费量急剧上升。为了较好应对天然气的运输和储存问题，LNG（Liquefied Natural Gas，液化天然气）发展迅猛。在LNG从接收站向外输送过程中，需先将LNG气化，而LNG内的冷能随着气化同时释放出来，大约可达到830—860kJ/kg。冷能是指常温环境中，自然存在的低温热能，实际上指的是在自然条件下，可以利用一定温差所得到的能量；目前，由于设备、环境等原因，导致这部分冷能通常随海水或空气流失掉，缺乏回收利用。

申请号为CN201610230461.7的专利公开了一种利用天然气压力能发电及冷能回收的工艺和装置，此专利对冷能利用比较单一，没有形成阶梯式的能量使用。本发明结合近年来数据中心能源消耗量迅猛增长的现象，提供一种用于数据机房的LNG冷能回收分布式能源系统。本发明通过能源的梯级利用实现冷热电联供，回收的冷能用途增多。

发明内容

本发明的目的是提供一种实现能量梯级利用，冷能多种用途的用于数据机房的LNG冷能回收分布式能源系统。

为实现所述目的，本发明包括用于制取气化天然气并提取液化天然气冷量的冷量回收单元；还包括机房冷却单元，用于将所述液化天然气冷量提供数据机房的机柜冷却使用；蓄冷单元，用于将所述液化天然气冷量储存作为数据机房机柜的备用冷源；压缩空气冷却单元，用于压缩空气并利用所述液化天然气冷量将压缩空气冷却；燃气发电单元，用于燃烧所述气化天然气发电；冷量回收单元、压缩空气冷却单元、燃气发电单元串联；冷量回收单元分别与机房冷却单元、蓄冷单元连接；高温烟气制冷单元，用于制取冷冻水，供数据机房的机柜冷却；低温烟气供热单元，用于制取生活热水；燃气发电单元连接高温烟气制冷单元、高温烟气制冷单元连接低温烟气供热单元。

清洁能源LNG通过冷量回收单元回收冷量，并得到气化天然气，回收的冷量用来冷却压缩空气，存储冷量作为数据机房的备用冷量，冷却数据机房，这是该系统的第一阶梯利用。气化得到的天然气和冷却后的压缩空气作为燃气轮机的燃料，燃气轮机推动发电机组进行发电，满足数据中心的用电需求，这是第二阶梯利用。燃气轮机排放的高温烟气回收利用通过烟气型直燃机制取冷冻水，为数据机房提供冷源，这是第三阶梯利用。烟气直燃机排放的低温烟气又被热回收装置回收利用制取生活热水，为数据机房其他区域提供生活生产热水，这是第四阶梯利用。本发明实现了能源的梯级利用，回收的冷量实现了冷却、生产热水、发电的用途。