一种利用低温余热与LNG冷能的冷电联产系统技术方案

本发明专利技术公开了一种利用低温余热和LNG冷能的冷电联产系统，涉及能源高效利用、制冷、发电领域。该系统包括发生器、冷凝器、蒸发器、余热加热器、氨气透平、天然气透平、吸收器、溶液泵、溶液热交换器等装置。该系统通过将液化天然气汽化时释放出来的冷能传递给氨水工质，通过氨水循环装置用少量的高品位冷能制取多量的低品位冷能，实现LNG冷能的高效利用；另外，蒸发器出口的氨气以及气化后的天然气吸收余热热量，成为高温高压的气体工质，通过透平膨胀做功，实现低温余热的高效回收利用。相比于常规的利用小型燃气轮机驱动的冷电联产系统，该系统的投资少，能源利用率高。

A combined cooling and heating system using low temperature waste heat and LNG cold energy

The invention discloses a cold electricity cogeneration system utilizing low temperature waste heat and LNG cold energy, which relates to the field of energy efficient utilization, refrigeration and power generation. The system consists of generator, condenser, evaporator, waste heat heater, ammonia turbine, natural gas turbine, absorber, solution pump, solution heat exchanger and other devices. The system through the vaporization of liquefied natural gas cold energy released when passed to the ammonia refrigerant through the ammonia circulating device with a small amount of high grade cold can be made large amounts of low grade heat energy, high efficient utilization of LNG cold energy; in addition, the ammonia evaporator outlet and natural gas after gasification waste heat absorption heat. A refrigerant gas of high temperature and high pressure, through the turbine expansion work, to achieve efficient use of waste heat recovery. Compared with conventional combined cooling and heating system driven by small gas turbine, the system has less investment and high energy utilization.

【技术实现步骤摘要】
一种利用低温余热与LNG冷能的冷电联产系统
本专利技术属于冷能和领域，具体地说涉及一种以氨水为冷却工质利用低温余热和液化天然气冷量。
技术介绍
冷电联产系统作为一种能源高效利用、减少污染物排放、提高能源系统经济性的多目标能源利用方案，近年来在国外得到了迅速的发展，有着巨大的发展空间。常规的冷电联产是基于微型燃气轮机系统耦合吸收式制冷系统耦合而成的热力系统，这种冷电联产系统利用余热锅炉产生的低温蒸汽驱动制冷循环，可以实现燃机系统余热的深度梯级利用。以燃气轮机为主体的冷电联产系统，能源利用率较高，但是初期投资成本大，维护成本也较高。考虑到液化天然气(LNG)近几年在全球范围的需求量逐渐增多，且在标准大气压下LNG的储存温度一般在-160℃～-162℃，携带着大量高品位冷能，如果不能有效利用这部分冷能，将会造成很大的能源浪费。针对以上问题，本专利技术提供一种利用低温余热与LNG冷能的冷电联产系统，利用氨水作为循环工质，吸收LNG的高品位冷能，制取多量的低品位冷能，同时氨气和天然气吸收低温余热热量，成为高温高压的气体通过透平膨胀做功。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对氨水和氨气的特点，以氨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用低温余热与LNG冷能的氨水制冷循环系统，其特征在于，系统以氨水和氨气为循环工质，在高效回收LNG冷能的同时，高压的氨蒸汽吸收低温余热，膨胀做功输出电能；系统中浓溶液进入发生器单元，在发生器顶部蒸馏出纯度很高的氨蒸汽，发生器底部生成低浓度的氨水残液；该模块中，发生器进口处设置了节流阀，控制调节发生器进口的氨水浓溶液的压力和温度，使得发生器的操作压力和温度均低于环境压力和温度，发生器吸收环境中的热量达到制冷效果；发生器顶部的氨蒸汽进入冷凝器中，吸收LNG释放的冷能，凝结为液氨；液氨经泵加压进入制冷单元，低温高压的液氨进入蒸发器，在蒸发器中蒸发为氨气，并吸收被冷却物体的热量，实现制冷；蒸发器...

【技术特征摘要】
1.一种利用低温余热与LNG冷能的氨水制冷循环系统，其特征在于，系统以氨水和氨气为循环工质，在高效回收LNG冷能的同时，高压的氨蒸汽吸收低温余热，膨胀做功输出电能；系统中浓溶液进入发生器单元，在发生器顶部蒸馏出纯度很高的氨蒸汽，发生器底部生成低浓度的氨水残液；该模块中，发生器进口处设置了节流阀，控制调节发生器进口的氨水浓溶液的压力和温度，使得发生器的操作压力和温度均低于环境压力和温度，发生器吸收环境中的热量达到制冷效果；发生器顶部的氨蒸汽进入冷凝器中，吸收LNG释放的冷能，凝结为液氨；液氨经泵加压进入制冷单元，低温高压的液氨进入蒸发器，在蒸发器中蒸发为氨气，并吸收被冷却物体的热量，实现制冷；蒸发器出口的高压氨气进入余热回收单元，高压氨气进入余热加热器，吸收水蒸气的潜热，成为高温高压的氨气，进入透平中膨胀做功产生电能；发生器底部的氨水稀溶液经溶液泵加压后，进入热交换单元，回收热量后进入吸收器中，做功之后的氨气也进入吸收器；混合吸收之后，吸收器出口的高温氨水浓溶液进入热交换器，将热量传递给稀氨水之后进入吸收器，完成一个循环；饱和液态LNG从储存罐中抽出后，经过泵加压到一定压力，进入冷凝器，将其携带的冷能传递给氨气，同时LNG吸收氨气的热量而气化；气化之后的天然气携带一部分低品位的冷能，进入低品位冷能回收单元，在冷凝器的LNG侧出口处设置换热器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国强，刘宇佳，杨勇平，付旭晨，郑炯智，刘桃宏，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京,11