LNG接收站冷能发电系统技术方案

本发明专利技术公开了一种LNG接收站冷能发电系统，包括LNG输送系统、海水输送系统、浸没燃烧式气化器烟气输送系统、冷凝器(201)、循环工质泵(202)、烟气蒸发器(203)、海水蒸发器(205)和膨胀机(204)，冷凝器的工质出口与循环工质泵的入口连通，循环工质泵的出口与海水蒸发器的工质入口连通，海水蒸发器的工质出口与膨胀机的入口连通，并且循环工质泵的出口还与烟气蒸发器的工质入口连通，烟气蒸发器的工质出口与膨胀机的入口连通，膨胀机的出口与冷凝器的工质入口连通。本发明专利技术通过将浸没燃烧式气化器的燃烧烟气产物作为热源引入LNG接收站冷能发电系统中，能够弥补冬季海水热源温度低时的热源短缺问题，保证了冷能发电的连续性及稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液化天然气(LNG)接收站冷能发电领域，具体地，涉及一种利用LNG接收站浸没燃烧式气化器(SCV)的烟气余热的LNG接收站冷能发电系统，还涉及一种联合利用烟气和海水余热的LNG接收站冷能发电系统。
技术介绍
LNG是一种优质能源，具有热值高、燃烧污染小的特点。LNG接收站的主要功能是接收远洋运输船运输来的LNG，并对其进行储存和气化，以获得气态天然气(NG)产品，并通过天然气管网向城市居民和(或)工业用户供气。LNG是在约-162℃低温下以液态形式存在的天然气，其气化过程会释放大量冷能。理论上，LNG单位冷量约为840kJ/kg，一座规模300万吨/年的LNG接收站，全年全部释放的平均冷能可达到约80MW，折合约7亿kW·h电量。因此，LNG蕴涵的冷能非常大，其冷能利用一直倍受关注。高效合理地利用LNG冷能，可以节约能源，带来可观的经济效益和社会效益。国内外LNG冷能的利用方式，可以分为直接利用和间接利用两大类：直接利用包括发电、低温空分、冷冻仓库、液化二氧化碳、海水淡化、空调和低温养殖、栽培等；间接利用包括用空分后得到的液氮、液氧、液氩来进行低温破碎、冷冻干燥、低温干燥、水和污染物处理及冷冻食品等。LNG接收站冷能发电系统是LNG冷能回收利用的一个重要方面。目前，LNG冷能发电主要有直接膨胀法和低温朗肯循环两种方式。其中，直接膨胀法由于冷能利用效率较低，系统发电功率较小，往往与朗肯循环联合使用。现有的LNG接收站低温朗肯循环冷能发电系统通常均采用海水作为热源来加热气化，采用丙烷、乙烷等作为循环工质。这种发电系统的效率取决于海水提供的热量。在朗肯循环工质已经确定的情况下，海水热源提供的热量越多，循环工质做功越多，发电效率越高。而通常情况下，位于我国中北部沿海的LNG接收站沿海海水温度随季节变化较大，夏季可高达30℃，而冬季可低至7℃。大幅变化的海水温度，直接影响了冷能发电的效率和稳定性。现有的LNG接收站冷能发电系统的热源单一，发电效率低，稳定性较差。寻求多元化的热源成为LNG冷能发电领域亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种LNG接收站冷能发电系统，该发电系统能够克服冬季海水热源温度低的问题，保证冷能发电的连续性及稳定性。为了实现上述目的，本专利技术提供一种LNG接收站冷能发电系统，该冷能发电系统包括LNG输送系统、浸没燃烧式气化器烟气输送系统、冷凝器、循环工质泵、烟气蒸发器和膨胀机，所述冷凝器的工质出口与所述循环工质泵的入口连通，所述循环工质泵的出口与所述烟气蒸发器的工质入口连通，所述烟气蒸发器的工质出口与所述膨胀机的入口连通，所述膨胀机的出口与所述冷凝器的工质入口连通，所述LNG输送系统与所述冷凝器的LNG入口连通，所述浸没燃烧式气化器烟气输送系统与所述烟气蒸发器的烟气入口连通。本专利技术还提供一种LNG接收站冷能发电系统，该冷能发电系统包括LNG输送系统、海水输送系统、浸没燃烧式气化器烟气输送系统、冷凝器、循环工质泵、烟气蒸发器、海水蒸发器和膨胀机，所述冷凝器的工质出口与所述循环工质泵的入口连通，所述循环工质泵的出口通过第一管线与所述海水蒸发器的工质入口连通，所述海水蒸发器的工质出口通过第二管线与所述膨胀机的入口连通，并且所述循环工质泵的出口还通过第三管线与所述烟气蒸发器的工质入口连通，所述烟气蒸发器的工质出口通过第四管线与所述膨胀机的入口连通，所述膨胀机的出口与所述冷凝器的工质入口连通，所述第一管线和/或第二管线上设置有第一切断阀，所述第三管线和/或第四管线上设置有第二切断阀，所述LNG输送系统与所述冷凝器的LNG入口连通，所述海水输送系统与所述海水蒸发器的海水入口连通，所述浸没燃烧式气化器烟气输送系统与所述烟气蒸发器的烟气入口连通。本专利技术通过将浸没燃烧式气化器(SCV)的燃烧烟气产物作为热源引入LNG接收站冷能发电系统中，能够弥补冬季海水热源温度低时的热源短缺问题，保证了冷能发电的连续性及稳定性。具体地，当海水温度较高时，采用海水作为热源为循环工质提供热量，以使循环工质膨胀做功发电；当海水温度较低时，采用LNG接收站的浸没燃烧式气化器的燃烧烟气为循环工质提供热量，以使循环工质膨胀做功发电。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是根据本专利技术的一种实施方式的LNG接收站冷能发电系统的示意图；图2是根据本专利技术的另一种实施方式的LNG接收站冷能发电系统的示意图。附图标记说明101LNG增压泵201冷凝器202循环工质泵203烟气蒸发器204膨胀机205海水蒸发器206第一切断阀207第二切断阀301浸没燃烧式气化器302引风机303烟气流量调节阀401海水增压泵具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。如图1所示，根据本专利技术的一个方面，提供一种利用LNG接收站浸没燃烧式气化器(SCV)的烟气余热的LNG接收站冷能发电系统，该冷能发电系统包括LNG输送系统、浸没燃烧式气化器(SCV)烟气输送系统、冷凝器201、循环工质泵202、烟气蒸发器203和膨胀机204，冷凝器201的工质出口与循环工质泵202的入口连通，循环工质泵202的出口与烟气蒸发器203的工质入口连通，烟气蒸发器203的工质出口与膨胀机204的入口连通，膨胀机204的出口与冷凝器201的工质入口连通，LNG输送系统与冷凝器201的LNG入口连通，SCV烟气输送系统与烟气蒸发器203的烟气入口连通。首先需要说明的是，LNG接收站的气化设施主要有开架式海水气化器(ORV)、带中间介质的海水气化器(IFV)以及浸没燃烧式气化器(SCV)。浸没燃烧式气化器通常作为带中间介质的海水气化器的备用以及天然气调峰应急使用。在实际操作中，当冬季海水温度较低时，LNG接收站将开启SCV来为LNG提供气化热源。SCV开启后燃烧烟气产物温度约30℃，该燃烧烟气产物往往直接排放至大气。本专利技术通过将SCV的燃烧烟气产物作为热源引入LNG接收站冷能发电系统中，实现了烟气的废热利用，同时有效克服了冬季海水热源温度低的问题，保证了冷能发电的连续性及稳定性。所述LNG输送系统可以具有各种适当的结构，只要能向冷凝器201中输送LNG即可。如图1所示，为了促进LNG的气化，优选地，所述LNG输送系统可以包括LNG增压泵101，该LNG增压泵101的出口与冷凝器201的LNG入口连通。除SCV本身之外，所述SCV烟气输送系统还可以包括其他辅助装置。作为一种优选实施方式，如图1所示，所述SCV烟气输送系统可以包括SCV301和引风机302，SCV301的烟气出口与引风机302的入口连通，引风机302的出口通过烟气流量调节阀303与烟气蒸发器203的烟气入口连通。这里，通过设置引风机302能够便于将SCV的燃烧烟气引入烟气蒸发器203中，通过设置烟气流量调节阀303能够控制进入烟气蒸发器203中的烟气流量，提高烟气蒸发器203的换热效率。从烟气蒸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LNG接收站冷能发电系统，其特征在于，该冷能发电系统包括LNG输送系统、浸没燃烧式气化器烟气输送系统、冷凝器(201)、循环工质泵(202)、烟气蒸发器(203)和膨胀机(204)，所述冷凝器(201)的工质出口与所述循环工质泵(202)的入口连通，所述循环工质泵(202)的出口与所述烟气蒸发器(203)的工质入口连通，所述烟气蒸发器(203)的工质出口与所述膨胀机(204)的入口连通，所述膨胀机(204)的出口与所述冷凝器(201)的工质入口连通，所述LNG输送系统与所述冷凝器(201)的LNG入口连通，所述浸没燃烧式气化器烟气输送系统与所述烟气蒸发器(203)的烟气入口连通。

【技术特征摘要】
1.一种LNG接收站冷能发电系统，其特征在于，该冷能发电系统包括LNG输送系统、浸没燃烧式气化器烟气输送系统、冷凝器(201)、循环工质泵(202)、烟气蒸发器(203)和膨胀机(204)，所述冷凝器(201)的工质出口与所述循环工质泵(202)的入口连通，所述循环工质泵(202)的出口与所述烟气蒸发器(203)的工质入口连通，所述烟气蒸发器(203)的工质出口与所述膨胀机(204)的入口连通，所述膨胀机(204)的出口与所述冷凝器(201)的工质入口连通，所述LNG输送系统与所述冷凝器(201)的LNG入口连通，所述浸没燃烧式气化器烟气输送系统与所述烟气蒸发器(203)的烟气入口连通。2.根据权利要求1所述的LNG接收站冷能发电系统，其特征在于，所述LNG输送系统包括LNG增压泵(101)，该LNG增压泵(101)的出口与所述冷凝器(201)的LNG入口连通。3.根据权利要求1所述的LNG接收站冷能发电系统，其特征在于，所述浸没燃烧式气化器烟气输送系统包括浸没燃烧式气化器(301)和引风机(302)，所述浸没燃烧式气化器(301)的烟气出口与所述引风机(302)的入口连通，所述引风机(302)的出口通过烟气流量调节阀(303)与所述烟气蒸发器(203)的烟气入口连通。4.根据权利要求3所述的LNG接收站冷能发电系统，其特征在于，所述烟气蒸发器(203)的烟气出口与所述浸没燃烧式气化器(301)的烟囱连通。5.根据权利要求1所述的LNG接收站冷能发电系统，其特征在于，所
\t述循环工质泵(202)泵送的循环工质为丙烷、乙烷、乙烯或者它们的混合物。6.一种LNG接收站冷能发电系统，其特征在于，该冷能发电系统包括LNG输送系统、海水输送系统、浸没燃烧式气化器烟气输送系统、冷凝器(201)、循环工质泵(202)、烟气蒸发器(203)、海水蒸发器(205)和膨胀机(204)，所述冷凝器(201)的工质出口与所述循环工质泵(202)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，李凤奇，
申请(专利权)人：中国石化工程建设有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11