[发明专利]LNG冷电联产工艺

说明书

本发明公开的是LNG冷电联产工艺。该工艺包括如下流程：A、工质循环流程：工质用工质循环泵打循环，在蒸发器被载冷剂加热成饱和工质蒸气，再进入膨胀发电机组发电，之后在冷凝器被LNG冷凝成液态工质。B、LNG气化流程：LNG在冷凝器被工质加热，再在加热器被载冷剂加热气化为气态天然气。C、载冷剂侧流程：来自LNG接收站外的载冷剂一部分在加热器将LNG加热，之后进入通往冷用户的载冷剂管道；另一部分载冷剂在蒸发器将工质加热，之后进入通往冷用户的载冷剂管道。本发明工艺所用的装置还可以再设置一个过热器，供载冷剂加热工质。本发明可用于LNG接收站，对LNG进行气化，同时产生冷量和电能。

技术领域

本发明属于液化天然气的气化及其冷能综合利用领域，涉及LNG冷电联产工艺。

背景技术

目前LNG接收站中LNG(液态的液化天然气)的气化主要用海水加热，常采用开架式气化器和中间介质气化器，冷能全部带进海湾海水中。如果LNG接收站附近的海湾洋流很弱，低温海水就会积累，造成海水温度降低，对海湾生态环境造成严重威胁，同时也造成大量冷能的浪费。部分LNG气化采用浸没燃烧式气化器，需要消耗燃料，冷能同样被浪费。而一般办公楼、住宅楼、疗养院等大部分建筑夏季均需空调制冷，滑雪场、冰雪运动中心、数据中心、冷库等设施则常年需要大量冷量。传统冷量通过电制冷获取，根据冷量品位高低不同，一般消耗1kW(千瓦)电能仅可制取1.5至5kW冷量。传统冷量制取装置投资较大，运行费用高昂。有的LNG接收站采用丙烷为工质的有机郎肯循环发电工艺，主要设备包括冷凝器、循环泵、蒸发器、膨胀发电机组、加热器等，其中加热器、蒸发器的热侧介质为海水。在此基础上如果用载冷剂替换海水，即可改造成为丙烷冷电联产工艺，但丙烷冷电联产工艺存在着发电量和冷能利用率较低等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供LNG冷电联产工艺，以解决现有LNG气化技术所存在的造成海湾海水温度降低以及大量冷能浪费等问题，以及丙烷冷电联产工艺所存在的发电量和冷能利用率较低等问题。

为解决上述问题，本发明采用了如下两种技术方案：

第一种LNG冷电联产工艺，其特征在于包括如下流程：

A、工质循环流程

在冷凝器被LNG冷凝成液态的工质从冷凝器流出，进入工质循环泵升压。升压后的工质从工质循环泵流出，进入蒸发器，被载冷剂加热成饱和工质蒸气。饱和工质蒸气从蒸发器流出，进入膨胀发电机组发电。做完功的工质乏气从膨胀发电机组流出，进入冷凝器，被LNG冷凝成液态工质。

B、LNG气化流程

LNG接收站内的LNG进入冷凝器，被工质加热后从冷凝器流出，进入加热器，被载冷剂加热气化为气态天然气、达到入网温度后从加热器流出，外输入网。

C、载冷剂侧流程

来自LNG接收站外的载冷剂进入缓冲罐，经过缓冲后从缓冲罐流出，进入载冷剂输送泵升压，升压后的载冷剂从载冷剂输送泵出口管道流出。一部分进入加热器，将LNG加热后从加热器流出，进入通往冷用户的载冷剂管道。从载冷剂输送泵出口管道流出的另一部分载冷剂进入蒸发器，将工质加热后从蒸发器流出，进入通往冷用户的载冷剂管道。通往冷用户的载冷剂管道内的两路载冷剂混合后，送至LNG接收站外的冷用户，输出冷量。

第一种LNG冷电联产工艺，当冷用户无冷负荷需求或是冷负荷需求较小时，通往冷用户的载冷剂管道内的全部或部分载冷剂进入海水换热器或冷槽，放出冷量后从海水换热器或冷槽流出，进入缓冲罐。

第一种LNG冷电联产工艺所用的工质为六氟乙烷、四氟甲烷或甲烷，载冷剂为氯化钙水溶液或乙二醇水溶液。