气体冷凝液化和低温工质发电系统及气体液化发电系统技术方案

本发明专利技术提供了一种气体冷凝液化和低温工质发电系统及气体液化发电系统，涉及气体冷凝液化发电技术领域，包括低温工质发电装置和乏汽回收装置；通过采用低温发电工质吸收待冷凝气体的热能，低温发电工质吸取热能后迅速气化形成高压气体，驱动低温工质汽轮机进行发电。通过将原本排放掉以及浪费的能量，通过低温发电工质吸收并迅速气化形成高压，驱动低温工质汽轮机高速旋转并带动发电机发电，将吸收过来能量转为电能输出，如低温发电工质的沸点温度低于待冷凝的气体冷凝温度，不需要压缩就能够直接实现待冷凝气体的冷凝和液化。

【技术实现步骤摘要】
气体冷凝液化和低温工质发电系统及气体液化发电系统
本专利技术涉及气体冷凝液化发电
，尤其是涉及一种气体冷凝液化和低温工质发电系统及气体液化发电系统。
技术介绍
传统的天然气、乙烯的液化：一般采用多级热泵冷凝和压缩两种方法。1、冷凝：是通过多级热泵将天然气中的热能泵到环境中的水冷却器中，通过环境中的水(或者空气)将天然气中的能量释放掉，比较典型的方法有级联式液化流程、混合制冷剂液化流程。采用该方法实现天然气、乙烯的液化，主要耗能设备是热泵系统的压缩机设备，由于天然气、乙烯的冷凝体量巨大，这种热泵压缩机都是极其巨大的压缩机设备，因此消耗电能也是极其巨大。每套热泵系统除了耗能巨大的压缩机，至少还要有蒸发器、冷凝器、膨胀阀等设备，一套液化设备就需要多套热泵，还要有水冷却系统。2、压缩：是通过大型压缩机，将待冷凝的空气、天然气、乙烯等气体进行压缩，产生的热能通过预冷器和环境中的冷却塔，将热能释放到环境中。压缩气体方案由于待冷凝气体的体量巨大，因此压缩机设备的耗能也是极其巨大。现有传统的气体冷凝设备投入设备多，成本大，大型压缩机每年消耗的电费更加巨大。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术总体
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种气体冷凝液化和低温工质发电系统及气体液化发电系统，以缓解了现有技术中存在的现有传统的气体冷凝设备投入设备多成本大，大型压缩机每年消耗的电费更加巨大的技术问题。本专利技术提供的气体冷凝液化和低温工质发电系统，包括低温工质发电装置和乏汽回收装置；低温工质发电装置包括依次连通的低温工质存储器、低温液体泵、第一换热器、第二换热器、低温工质汽轮机；乏汽回收装置包括依次连通的低温工质汽轮机、第一换热器和节流装置、及低温工质存储器。进一步的，液态低温发电工质放置于低温工质存储器中，通过低温液体泵加压，使液态低温发电工质进入到第一换热器中，吸收乏汽回收装置产生的热能使低温发电工质的温度升高，第一换热器内的低温发电工质进入到第二换热器中，外界气体进入到由第二换热器构成的冷箱中；第二换热器用于提高低温发电工质的温度并降低外界气体的温度，第二换热器内的低温发电工质吸热形成高压气体，进入到低温工质汽轮机中，低温工质汽轮机与发电机连接，高压气体驱动低温工质汽轮机高速旋转和做功，以使发电机输出电能和/或低温工质汽轮机驱动机械设备，输出机械能。进一步的，还包括第三换热器，第三换热器设置于第二换热器与低温工质汽轮机之间；第三换热器包括凝汽器、空气换热器、高温烟气热交换器、热水废液换热器、设备冷却系统、余热回收器、锅炉、余热锅炉中的任意一种或多种组合。进一步的，低温工质汽轮机产生的低温乏汽进入到第一换热器中，乏汽与第一换热器内的液态低温发电工质进行换热，以降低乏汽的温度并实现乏汽冷凝。进一步的，还包括外界气体冷凝液化装置；外界气体冷凝液化装置包括依次连通的过滤装置、第二换热器构成的冷箱；过滤装置用于过滤外界气体中的固体杂质，过滤装置还包括分子筛吸附器，分子筛吸附器将过滤和净化待冷凝气体中的气体和分子杂质，并将净化后的待冷凝气体输送至冷箱；冷箱的低温端设置有气液分离，冷箱的低温端输出为外界待冷凝气体的液态；过滤装置、分子筛吸附器、冷箱、低温液体泵依次连接；低温液体泵用于对外界气体冷凝后形成的液体进行加压和输出。外界气体冷凝液化装置还包括压缩机；压缩机设置于过滤装置和冷箱之间，过滤装置过滤后的外界气体进入到压缩机内，压缩机用于增加外界气体进入到冷箱的压力；还包括预冷器，预冷器设置于压缩机的出口，用于冷凝外界气体中沸点温度较高的水蒸汽和二氧化碳；预冷器的冷端为低温工质发电装置的第二换热器的高温端；预冷器出口连接分子筛吸附器，分子筛吸附器设置于预冷器和冷箱之间。进一步的，外界气体冷凝液化装置还包括精馏塔；精馏塔与冷箱出口连通，低温液体泵加压的低温冷凝液体进入精馏塔中，分离出不同待冷凝气体介质的低温液体，并对外输出。进一步的，低温发电工质和外界待冷凝气体为天然气、甲烷、乙烷、空气、氧气、氮气、氩气、氢气，氦气、普通简单气体、烃类气体物质、气体制冷剂纯净物、气体制冷剂混合物、其他气体有机物或其他混合气体中的任意一种或多种组合。进一步的，外界气体冷凝液化装置、低温工质发电装置和乏汽回收装置的外表面均设置有保温层。本专利技术提供的气体液化发电系统，包括气体冷凝液化和低温工质发电系统。本专利技术提供的气体冷凝液化和低温工质发电系统，包括低温工质发电装置和乏汽回收装置；低温工质发电装置包括依次连通的低温工质存储器、低温液体泵、第一换热器、第二换热器、低温工质汽轮机；乏汽回收装置包括依次连通的低温工质汽轮机、第一换热器和节流装置、及低温工质存储器。通过采用低温发电工质吸收待冷凝气体的热能，低温发电工质吸取热能后迅速气化形成高压气体，驱动低温工质汽轮机进行发电。该系统没有热泵、没有冷却塔系统、没有大型压缩机。通过将原本排放掉以及浪费的能量，通过低温发电工质吸收并迅速气化形成高压，驱动低温工质汽轮机高速旋转并带动发电机发电，将吸收过来能量转为电能输出，如低温发电工质的沸点温度低于待冷凝的气体冷凝温度，不需要压缩就能够直接实现待冷凝气体的冷凝和液化。缓解了现有技术中存在的现有传统的气体冷凝设备投入设备多成本大，大型压缩机每年消耗的电费更加巨大的技术问题，实现了节省能源的技术效果。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图所特别指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的气体冷凝液化和低温工质发电系统的整体结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的气体冷凝液化和低温工质发电系统带有外界气体冷凝液化装置的结构示意图。图标：100-低温工质存储器；200-低温液体泵；300-第一换热器；400-第二换热器；500-低温工质汽轮机；600-节流装置；700-第三换热器；800-外界气体冷凝液化装置；810-过滤装置；820-分子筛吸附器；830-压缩机；840-预冷器；850-精馏塔。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体冷凝液化和低温工质发电系统，其特征在于，包括低温工质发电装置和乏汽回收装置；所述低温工质发电装置包括依次连通的低温工质存储器、低温液体泵、第一换热器、第二换热器、低温工质汽轮机；所述乏汽回收装置包括依次连通的所述低温工质汽轮机、所述第一换热器和节流装置、及所述低温工质存储器。

【技术特征摘要】
1.一种气体冷凝液化和低温工质发电系统，其特征在于，包括低温工质发电装置和乏汽回收装置；所述低温工质发电装置包括依次连通的低温工质存储器、低温液体泵、第一换热器、第二换热器、低温工质汽轮机；所述乏汽回收装置包括依次连通的所述低温工质汽轮机、所述第一换热器和节流装置、及所述低温工质存储器。2.根据权利要求1所述的气体冷凝液化和低温工质发电系统，其特征在于，液态低温发电工质放置于所述低温工质存储器中，通过低温液体泵加压，使液态低温发电工质进入到所述第一换热器中，吸收所述乏汽回收装置产生的热能使低温发电工质的温度升高，所述第一换热器内的低温发电工质进入到所述第二换热器中，外界气体进入到由所述第二换热器构成的冷箱中；所述第二换热器用于提高低温发电工质的温度并降低外界气体的温度，所述第二换热器内的低温发电工质吸热形成高压气体，进入到所述低温工质汽轮机中，所述低温工质汽轮机与发电机连接，高压气体驱动所述低温工质汽轮机高速旋转和做功，以使所述发电机输出电能和/或所述低温工质汽轮机驱动机械设备，输出机械能。3.根据权利要求2所述的气体冷凝液化和低温工质发电系统，其特征在于，还包括第三换热器，所述第三换热器设置于所述第二换热器与所述低温工质汽轮机之间；所述第三换热器包括凝汽器、空气换热器、高温烟气热交换器、热水废液换热器、设备冷却系统、余热回收器、锅炉、余热锅炉中的任意一种或多种组合。4.根据权利要求1所述的气体冷凝液化和低温工质发电系统，其特征在于，所述低温工质汽轮机产生的低温乏汽进入到所述第一换热器中，所述乏汽与所述第一换热器内的液态低温发电工质进行换热，以降低所述乏汽的温度并实现乏汽冷凝。5.根据权利要求2所述的气体冷凝液化和低温工质发电系统，还包括外界气体冷凝液化装置；所述外界气体冷凝液化装置包括依次连通的过滤装置、所述第二换热器构成的冷箱；所述过滤装置用于过滤外界气体中的固...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁志远，
申请(专利权)人：翁志远，
类型：发明
国别省市：北京,11