与分布式能源结合的天然气液化方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种与分布式能源结合的天然气液化方法，将所述燃气发电机发电时产生的余热供应给制冷机组；利用所述制冷机组对所述天然气液化装置中的循环冷剂和/或原料气进行预冷；原料气与循环冷剂在天然气液化装置中进行热交换，得到液化天然气，得到液化天然气。本发明专利技术还涉及一种与分布式能源结合的天然气液化系统，包括燃气发电机、制冷机组以及天然气液化装置，所述燃气发电机的供电线路连接于所述天然气液化装置，所述燃气发电机通过管道连接于所述制冷机组，所述制冷机组连接于天然气液化装置。该天然气液化方法和系统很好地将分布式能源与天然气液化装置结合，提高了能源利用效率，达到节能减排的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及天然气液化
，具体而言，涉及一种与分布式能源结合的天然气液化方法及系统。
技术介绍
分布式能源是一种高效的能源利用方式，可以实现冷热电三联供，其常规能源利用效率能达到70％以上。我国电网资源分布不均，国家政策鼓励缺电地区建设分布式能源装置，有利于优化能源结构，提高整体能源利用效率，从而实现节能减排的环境效益。目前分布式能源主要应用于机场、医院、商城、车站、酒店等领域。天然气液化装置的建设在我国也是方兴未艾，天然气资源富集的西部地区、北部地区的天然气井场兴建了很多的天然气液化装置，这些装置由于地势偏远，缺乏市政供电，因此一般都会采用天然气发电装置或燃气透平装置作为液化装置的能源供应装置。但单纯利用发电装置或燃气透平装置提供的能源驱动液化装置的用电设备或动设备，其整体的能源利用效率偏低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种与分布式能源结合的天然气液化方法及系统，以很好地将分布式能源与天然气液化装置结合，提高能源利用效率，达到节能减排的目的。本专利技术是这样实现的：一种与分布式能源结合的天然气液化方法，包括以下步骤：将所述燃气发电机发电时产生的余热供应给制冷机组；利用所述制冷机组对所述天然气液化装置中的循环冷剂和/或原料气进行预冷；原料气与循环冷剂在天然气液化装置中进行热交换，得到液化天然气。进一步地，本专利技术的较佳实施例中，上述原料气与所述循环冷剂进行热交换之前通过原料气净化装置对所述原料气进行净化，所述燃气发电机产生的余热还供应给所述原料气净化装置。进一步地，本专利技术的较佳实施例中，上述燃气发电机产生的余热的传递介质为烟气和/或缸套水。进一步地，本专利技术的较佳实施例中，上述循环冷剂与所述原料气进行热交换之前，利用制冷剂压缩设备对所述循环冷剂进行压缩。进一步地，本专利技术的较佳实施例中，上述分布式能源结合的天然气液化方法，还包括利用燃气发电机供电给天然气液化装置。一种与分布式能源结合的天然气液化系统，包括燃气发电机、制冷机组以及天然气液化装置，燃气发电机的供电线路连接于天然气液化装置，所述燃气发电机通过管道连接于所述制冷机组，所述制冷机组连接于天然气液化装置。进一步地，本专利技术的较佳实施例中，上述天然气液化装置包括液化设备和循环冷剂压缩设备，所述液化设备与所述循环冷剂压缩设备之间设置有循环冷剂进管和循环冷剂出管，所述循环冷剂进管的进端连通于所述循环冷剂压缩设备，所述循环冷剂进管的出口端连通于所述液化设备，所述循环冷剂出管的进口端连通于所述液化设备，所述循环冷剂出管的出口端连通于所述循环冷剂压缩设备。进一步地，本专利技术的较佳实施例中，上述循环冷剂进管的管路上还设置有循环冷剂预冷换热器，所述预冷换热器和所述制冷机组之间设置有冷水管，所述冷水管的两端分别与所述制冷机组和所述循环冷剂预冷换热器连通。进一步地，本专利技术的较佳实施例中，上述液化设备设置有与其连通的原料气进管，所述原料气进管的管路上还设置有原料气预冷换热器，所述原料气预冷换热器通过管道与所述制冷机组连通。进一步地，本专利技术的较佳实施例中，上述燃气发电机的供电线路连接于天然气液化装置。本专利技术实现的有益效果：通过将燃气发电机产生的余热供应给制冷机组制冷，从而通过制冷机组制得的冷水对原料气和/或天然气液化装置的循环冷剂进行预冷，使得对原料气进行液化操作时，能够减少能量消耗，其相比传统液化装置节省了25～30％的电能消耗。将分布式能源与天然气液化装置结合，大大提高了能源利用效率，达到节能减排的目的。同时，其除制冷机组外，仅在原有的天然气液化装置上增加几台常规换热器，即可达到综合能源利用，工艺流程简单，设备投资基本不变，运行成本极低；同时，在缺电地区采用燃气发电，市政供电作为备用电源，相比传统市政供电液化装置，有更稳定的能源供应，装置的用电得到双重保障，提高液化装置开工率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。图1为本专利技术的实施例提供的与分布式能源结合的天然气液化系统的结构示意图；图2为本专利技术的实施例提供的与分布式能源结合的天然气液化系统的天然气液化装置的结构示意图；图3为本专利技术的实施例提供的与分布式能源结合的天然气液化方法的流程图。附图标记汇总：A：供电；B：供热；C：再生供热；D：供冷冻水；与分布式能源结合的天然气液化系统 100；冷箱 101；液化换热器 102；燃气发电机 110；制冷机组 120；天然气液化装置 130；液化设备 131；循环冷剂压缩设备 132；循环冷剂进管 133；循环冷剂出管 134；原料气进管 135；循环冷剂节流阀 136；天然气节流阀 137；冷却器 138；循环冷剂预冷换热器 140；原料气增压设备 150；原料气净化装置 160；原料气预冷换热器 170；LNG储罐 180；原料天然气 11；液态天然气 12；高压气态循环冷剂 21；冷却后的循环冷剂 22；高压液态循环冷剂 23；低压循环冷剂 24；低压气态循环冷剂 25。具体实施方式下面通过具体的实施例子并结合附图对本专利技术做进一步的详细描述。参见附图1，本专利技术的实施例提供的与分布式能源结合的天然气液化系统100，其主要包括燃气发电机110、制冷机组120以及天然气液化装置130。燃气发电机110为天然气液化过程进行供电的装置，其中燃气发电机110主要分为内燃发电机和燃气透平发电机，内燃发电机和燃气透平发电机在发电过程中均会产生大量的余热。其中，内燃发电机进行发电时，产生的余热存在于产生的高温废烟气以及进行循环的高温缸套水中；而燃气透平发电机进行发电时，产生的余热存在于产生的高温废烟气中。燃气发电机110进行发电时燃烧使用的燃气选用原料富甲烷气、原料富甲烷气预处理过程中脱除的烃类物质、净化富甲烷气、液化天然气储罐闪蒸气中的一种或几种。通过上述的燃气选择，可以很好地利用天然气液化过程中各个阶段的可燃烧气体，特别是在缺电地区，可以就地取用燃气资源进行发电，从而使得燃气发电机110的使用更加方便，更有利于对资源的充分利用。同时，也使得整个与分布式能源结合的天然气液化系统100的适用性更强，能够在不同地区进行有效地应用。燃气发电机110通过电线与天然气液化装置130连接，即将所发的电供应给天然气液化装置130中的用电设备。燃气发电机110通过管道连接于制冷机组120，从而将燃气发电机110在发电过程中产生的高温烟气和/或缸套水中的余热提供给制冷机组120，使得制冷机组120利用该余热进行制冷操作。其中，制冷机组120例如为利用热能进行制冷的溴化锂制冷机组，其主要由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、换热器、循环泵等几部分组成。在制冷机组120运行过程中，当溴化锂水溶液在发生器内受到携带余热的高温介质(高温烟气和/或缸套水)的加热后，溶液中的水不断汽化；随着水的不断汽化，发生器内的溴化锂水溶液浓度不断升高，进入吸收器；水蒸气进入冷凝器，被冷凝器内的冷却水降温后凝结，成为高压低温的液态水；当冷凝器内的水通过节流阀进入蒸发器时，急速膨胀而汽化，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与分布式能源结合的天然气液化方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述燃气发电机发电时产生的余热供应给制冷机组；利用所述制冷机组对所述天然气液化装置中的循环冷剂和/或原料气进行预冷；所述原料气与所述循环冷剂在所述天然气液化装置中进行热交换，得到液化天然气。

【技术特征摘要】
1.一种与分布式能源结合的天然气液化方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述燃气发电机发电时产生的余热供应给制冷机组；利用所述制冷机组对所述天然气液化装置中的循环冷剂和/或原料气进行预冷；所述原料气与所述循环冷剂在所述天然气液化装置中进行热交换，得到液化天然气。2.根据权利要求1所述的与分布式能源结合的天然气液化方法，其特征在于，所述原料气与所述循环冷剂进行热交换之前通过原料气净化装置对所述原料气进行净化，所述燃气发电机产生的余热还供应给所述原料气净化装置。3.根据权利要求1所述的与分布式能源结合的天然气液化方法，其特征在于，所述燃气发电机产生的余热的传递介质为烟气和/或缸套水。4.根据权利要求1所述的与分布式能源结合的天然气液化方法，其特征在于，所述循环冷剂与所述原料气进行热交换之前，利用制冷剂压缩设备对所述循环冷剂进行压缩。5.根据权利要求1所述的与分布式能源结合的天然气液化方法，其特征在于，还包括利用所述燃气发电机供电给所述天然气液化装置。6.一种与分布式能源结合的天然气液化系统，其特征在于，包括燃气发电机、制冷机组以及天然气液化...

【专利技术属性】
技术研发人员：张惊涛，母斌，
申请(专利权)人：成都赛普瑞兴科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51