LNG冷能利用与空调制冷结合系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种LNG冷能利用与空调制冷结合系统，其包括：LNG加压泵、乙烷泵、丙烷泵、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第一膨胀发电机、第二膨胀发电机、第三膨胀发电机、涡旋式风冷热泵机组、风机盘管，该系统一方面利用LNG冷能发电，另一方面将LNG汽化时放出的冷量应用于传统空调中，这既节约了空调的电能，又解决了LNG汽化问题。

The combination system of LNG cold energy utilization and air conditioning refrigeration

The utility model relates to a combination system of LNG cold energy utilization and air conditioning refrigeration, which includes a LNG pressure pump, an ethane pump, a propane pump, a first heat exchanger, a second heat exchanger, a third heat exchanger, a first expansion generator, a second expansion generator, a third expansion generator, a vortex air-cooled heat pump set, and a fan coil unit. On the one hand, the system uses LNG cold energy to generate electricity. On the other hand, the cooling amount released from LNG vaporization is applied to the traditional air conditioning, which saves the electric energy of the air conditioning and solves the problem of LNG vaporization.

【技术实现步骤摘要】
LNG冷能利用与空调制冷结合系统
本技术涉及LNG接收站汽化时冷能利用
，尤其涉及一种LNG冷能利用与空调制冷结合系统。
技术介绍
天然气作为清洁能源越来越受到青睐，很多国家都将LNG列为首选燃料，天然气在能源供应中的比例迅速增加。目前，本公司已着手在浙江省靠近海边的舟山市引进LNG，建立LNG接收站，所有接收站项目建成后将形成一个沿海的接受与输送LNG的网络系统。浙江舟山液化天然气(LNG)接收及加注站项目一期工程年LNG接收能力为300万吨，年可利用冷能达6.0亿kW·h。按照10％的的利用效率，每年可为LNG接收站节约电能0.6亿kW·h，充分回收气化过程中的冷量，对提高接收站经济效益、降低能耗、有效利用清洁能源都具有显著意义。当我们在使用LNG过程中，LNG仍旧被汽化成常温气体，在这个转化过程中，必然将其蕴含的冷能释放出来，这个数量是相当可观的，可以加以利用。在1atm(1atm＝0.101325MPa)压力下，LNG汽化时，释放出在-162～5℃的冷量。而如果按照传统的方法，直接通过海水汽化器将LNG气化，这一部分冷能则在海水汽化器中被海水带走了，这部分能力就完全浪费，并没有加以利用。因此，对LNG气化释放冷能的回收和利用，不仅利用了LNG蕴含的冷能实现能源的充分利用，而且节约了常规制冷时消耗的高额电量，在经济效益和社会效益两方面达到双赢，同时也成为研究液化天然气技术的前沿和热点问题。随着我国工业化程度的增长和城市化进程的快速推进，所消耗的能源日渐增多，资源供不应求，矛盾日趋尖锐。因此，为了充分响应节能减排的号召，对LNG冷能进行综合利用是十分必要的，这样既能节约能源、提高能源利用率，还能实现环境和能源同步持续快速发展。
技术实现思路
本技术的目的在于解决上述技术问题，提供一种系统，可利用一部分冷量为夏季空调制冷，并与室外涡旋式风冷热泵机组互为备用。有效的节约了能源，保证系统的稳定性。具体而言，本技术提供一种LNG冷能利用与空调制冷结合系统，其包括：LNG加压泵、乙烷泵、丙烷泵、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第一膨胀发电机、第二膨胀发电机、第三膨胀发电机、涡旋式风冷热泵机组、风机盘管，其中，LNG管道经由LNG加压泵进入第一换热器的第一换热通道后，再依次进入第二换热器的第一换热通道和第三换热器的第一换热通道，出第三换热器的第一换热通道之后连接第一膨胀发电机，第一膨胀发电机的出口管道连接第三换热器的第二换热通道，出第三换热器的第二换热通道之后作为天然气管道连接下游系统，连接第三换热器的第三换热通道出口的乙烷管道进一步连接第二膨胀发电机，第二膨胀发电机出口管道依次连接第一换热器的第二换热通道，出第一换热器的第二换热通道之后依次连接乙烷泵、第二换热器的第二换热通道和第三换热器的第三换热通道的入口，构成乙烷密闭循环系统；连接第三换热器的第四换热通道出口的丙烷管道先后连接第三膨胀发电机和第二换热器的第三换热通道的入口，出第三换热通道之后连接丙烷泵，再进一步连接第三换热器的第四换热通道的入口，构成丙烷密闭循环系统；来自涡旋式风冷热泵机组的风机盘管的第二冷媒载体(通常为水)管道进入第三换热器的第五换热通道，出第三换热器的第五换热通道后返回涡旋式风冷热泵机组的风机盘管。使用本技术的系统的操作过程如下：LNG经LNG加压泵加压，经过第一换热器与乙烷换热后，进入第一换热器与丙烷换热，完成换热后进入第三换热器与第二冷媒(通常水)换热，出来后进入第一膨胀发电机，然后再次进入第三换热器换热，最终得到常温天然气；乙烷在密闭循环系统中运行，常温乙烷首先进入第二膨胀发电机，然后进入第一换热器，在第一换热器中被LNG冷凝，经过乙烷泵加压到一定压力，分别经过第二换热器和第三换热器后，得到常温的乙烷，再次进入第二膨胀发电机完成一个循环；丙烷在密闭循环系统中运行，常温丙烷首先进入第三膨胀发电机，然后进入第二换热器，在第二换热器中被LNG冷凝，经过丙烷泵加压到一定压力，再经过第三换热器后，得到常温的丙烷，再次进入第三膨胀发电机完成一个循环；第二冷媒载体(水)通过第三换热器中完成能量交换后去空调系统。在第三换热器中获得冷量的空调用载冷剂(即第二冷媒)是水。制备出7/12℃冷水通过加压泵送入室内末端装置风机盘管内，独立地对空气进行处理，保持室内房间的温度。进一步地，考虑冷能利用系统的不稳定性，另设置一套风冷热泵冷热水系统与第三换热器的第五换热通道的入口管道和出口管道连接，在接收到冷能利用系统中断信息后，及时开启风冷热泵冷热水系统，保证空调系统运行的可靠性，同时冬季开启风冷热泵冷热水系统，提供50/40℃热水作为空调热媒，满足采暖要求。本技术的优点本系统基于传统空调的模式上改进，空调终端沿用原来设计不变，只是将制冷这部分改进为利用LNG冷量来制冷，因此本技术创新之处在于将LNG冷能利用与空调制冷相结合，即利用了LNG的冷量制冷，又汽化了LNG进入管网，可谓一举多得。从耗电的效果来看，低于传统的用电量，长期运行所消耗的费用将降低很多。附图说明图1为本技术的LNG冷能利用与空调制冷结合系统的示意图。其中1为LNG加压泵，2为第一换热器，3为乙烷泵，4为第二膨胀发电机，5为第二换热器，6为丙烷泵，7为第三膨胀发电机，8为第三换热器，9为第一膨胀发电机，10为加压泵(水泵)，11为涡旋式风冷热泵机组，12为风机盘管，V1、V2、V3、V4为阀门。具体实施方式结合附图对本技术的LNG冷能利用与空调制冷结合系统进行进一步详细的说明。请参阅图1，一种LNG冷能利用与空调制冷结合系统，其包括：LNG加压泵1、乙烷泵3、丙烷泵6、第一换热器2、第二换热器5、第三换热器8、第一膨胀发电机9、第二膨胀发电机4、第三膨胀发电机7、涡旋式风冷热泵机组11、风机盘管12，其中，LNG管道经由LNG加压泵1进入第一换热器2的第一换热通道后，再依次进入第二换热器5的第一换热通道和第三换热器8的第一换热通道，出第三换热器8的第一换热通道之后连接第一膨胀发电机9，第一膨胀发电机9的出口管道连接第三换热器8的第二换热通道，出第三换热器8的第二换热通道之后作为天然气管道连接下游系统，连接第三换热器8的第三换热通道出口的乙烷管道进一步连接第二膨胀发电机4，第二膨胀发电机4出口管道依次连接第一换热器2的第二换热通道，出第一换热器2的第二换热通道之后依次连接乙烷泵3、第二换热器5的第二换热通道和第三换热器8的第三换热通道的入口，构成乙烷密闭循环系统；连接第三换热器8的第四换热通道出口的丙烷管道先后连接第三膨胀发电机7和第二换热器5的第三换热通道的入口，出第三换热通道之后连接丙烷泵6，再进一步连接第三换热器8的第四换热通道的入口，构成丙烷密闭循环系统；来自涡旋式风冷热泵机组11的风机盘管12的第二冷媒载体(通常为水)管道经由阀门V4进入第三换热器8的第五换热通道，出第三换热器的第五换热通道后经由加压泵10和阀门V1返回涡旋式风冷热泵机组11的风机盘管12。进一步地，考虑冷能利用系统的不稳定性，另设置一套风冷热泵冷热水系统(涡旋式风冷热泵机组11)分别经由阀门V2、V3与第三换热器8的第五换热通道的入口管道和出口管道连接。使用本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LNG冷能利用与空调制冷结合系统，其特征在于，其包括：LNG加压泵、乙烷泵、丙烷泵、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第一膨胀发电机、第二膨胀发电机、第三膨胀发电机、涡旋式风冷热泵机组、风机盘管，其中，LNG管道经由LNG加压泵进入第一换热器的第一换热通道后，再依次进入第二换热器的第一换热通道和第三换热器的第一换热通道，出第三换热器的第一换热通道之后连接第一膨胀发电机，第一膨胀发电机的出口管道连接第三换热器的第二换热通道，出第三换热器的第二换热通道之后作为天然气管道连接下游系统，连接第三换热器的第三换热通道出口的乙烷管道进一步连接第二膨胀发电机，第二膨胀发电机出口管道依次连接第一换热器的第二换热通道，出第一换热器的第二换热通道之后依次连接乙烷泵、第二换热器的第二换热通道和第三换热器的第三换热通道的入口，构成乙烷密闭循环系统；连接第三换热器的第四换热通道出口的丙烷管道先后连接第三膨胀发电机和第二换热器的第三换热通道的入口，出第三换热通道之后连接丙烷泵，再进一步连接第三换热器的第四换热通道的入口，构成丙烷密闭循环系统；来自涡旋式风冷热泵机组的风机盘管的第二冷媒载体管道进入第三换热器的第五换热通道，出第三换热器的第五换热通道后返回涡旋式风冷热泵机组的风机盘管。...

【技术特征摘要】
1.一种LNG冷能利用与空调制冷结合系统，其特征在于，其包括：LNG加压泵、乙烷泵、丙烷泵、第一换热器、第二换热器、第三换热器、第一膨胀发电机、第二膨胀发电机、第三膨胀发电机、涡旋式风冷热泵机组、风机盘管，其中，LNG管道经由LNG加压泵进入第一换热器的第一换热通道后，再依次进入第二换热器的第一换热通道和第三换热器的第一换热通道，出第三换热器的第一换热通道之后连接第一膨胀发电机，第一膨胀发电机的出口管道连接第三换热器的第二换热通道，出第三换热器的第二换热通道之后作为天然气管道连接下游系统，连接第三换热器的第三换热通道出口的乙烷管道进一步连接第二膨胀发电机，第二膨胀发电机出口管道依次连接第一换热器的第二换热通...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛卓韬，康健，张坤，屈傲蕾，梁勃刚，王克松，陈立遵，王国蕾，逄金凝，于飞，
申请(专利权)人：新地能源工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13