天然气联合循环发电系统以及天然气联合循环发电方法技术方案

天然气联合循环发电系统具备气化器、冷却器、循环流路、泵及燃气轮机联合发电装置，气化器具有：通过让凝固点低于水的凝固点的中间介质与从冷却器流出的水进行热交换，从而使中间介质的至少一部分蒸发的中间介质蒸发部；以及通过让中间介质与液化天然气进行热交换，从而使液化天然气的至少一部分气化的液体天然气气化部。

Natural Gas Combined Cycle Power Generation System and Natural Gas Combined Cycle Power Generation Method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】天然气联合循环发电系统以及天然气联合循环发电方法
本专利技术涉及一种天然气联合循环发电系统(naturalgasfiredcombined-cyclepowergenerationsystem)。
技术介绍
以往，已知有在用于使液化天然气(LNG)气化的气化器中，将从液化天然气回收的冷热能(coldheatenergy)利用于冷却供应到燃气轮机联合发电装置的空气的天然气联合循环发电系统。例如，在专利文献1中公开了具备LNG气化器、燃气轮机吸气冷却器、燃气轮机吸气冷却水循环路径、燃气轮机吸气冷却水循环泵及燃气轮机发电装置的LNG联合循环发电设备。LNG气化器包含用于使LNG流动的传热管。在该LNG气化器中，通过让在传热管内流动的LNG与接触于传热管的表面的水进行热交换来使LNG气化。燃气轮机吸气冷却器通过让从LNG气化器流出的水(冷却水)与空气进行热交换来冷却空气。燃气轮机吸气冷却水循环路径连接LNG气化器和燃气轮机吸气冷却器。水通过在燃气轮机吸气冷却水循环路径循环，以LNG气化器和燃气轮机吸气冷却器的顺序流动。燃气轮机吸气冷却水循环泵设置在燃气轮机吸气冷却水循环路径中燃气轮机吸气冷却器的下游侧的部位。燃气轮机发电装置具有压缩从冷却器流出的空气的燃气轮机压缩机、利用从燃气轮机压缩机喷出的空气和天然气(NG)的燃烧气体的混合气体被驱动的燃气轮机、以及连接于燃气轮机的发电机。在该设备中，利用在LNG气化器中水从LNG回收的冷热能，冷却供应到燃气轮机发电装的燃气轮机压缩机的空气。在专利文献1记载的LNG联合循环发电设备的气化器中，有时在LNG流动的传热管的表面发生结冰。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开公报特开平06-213001号
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够抑制气化器中发生结冰的天然气联合循环发电系统以及天然气联合循环发电方法。本专利技术一个方面所涉及的天然气联合循环发电系统包括：气化器，通过用水加热液化天然气，从而使该天然液化气的至少一部分气化；冷却器，通过让从所述气化器流出的水与空气进行热交换，从而冷却该空气；循环流路，以使水以所述气化器及所述冷却器的顺序流动的方式连接所述气化器和所述冷却器；泵，设置在所述循环流路；以及燃气轮机联合发电装置，具有利用包含从所述冷却器流出的空气的气体而被驱动的燃气轮机和连接于所述燃气轮机的燃气轮机发电机，其中，所述气化器具有：中间介质蒸发部，通过让凝固点低于水的凝固点的中间介质与从所述冷却器流出的水进行热交换，从而使所述中间介质的至少一部分蒸发；以及液化天然气气化部，通过让所述中间介质与所述液化天然气进行热交换，从而使所述液化天然气的至少一部分气化。此外，本专利技术另一个方面所涉及的天然气联合循环发电方法将在用于使液化天然气气化的气化器中从所述天然液化气回收的冷热能，利用于冷却被供应到燃气轮机联合发电装置的空气，所述燃气轮机联合发电装置具有燃气轮机和连接于所述燃气轮机的燃气轮机发电机，所述天然气联合循环发电方法包括以下步骤：气化步骤，通过用水加热所述液化天然气，从而使该液化天然气的至少一部分气化；以及冷却步骤，利用在所述气化步骤中水从所述液化天然气回收的冷热能，冷却被供应到所述燃气轮机联合发电装置的空气，其中，所述气化步骤中，在所述气化器内进行如下操作：将在所述冷却步骤通过冷却空气而水从空气回收的热供应到中间介质，从而使该中间介质的至少一部分蒸发，所述中间介质的凝固点低于水的凝固点；以及利用所述中间介质加热所述液化天然气，从而使该液化天然气的至少一部分气化。附图说明图1是表示本专利技术的第一实施方式的天然气联合循环发电系统的结构的概要的图。图2是第一实施方式的气化器及加温器的周边的放大图。图3是表示图1所示的天然气联合循环发电系统的变形例的图。图4是表示本专利技术的第二实施方式的天然气联合循环发电系统的结构的概要的图。图5是第二实施方式的气化器及加温器的周边的放大图。具体实施方式下面，参照附图说明本专利技术的优选的实施方式。(第一实施方式)参照图1及图2说明本专利技术的第一实施方式的天然气联合循环发电系统1。本天然气联合循环发电系统1是将在用于使液化天然气(LNG)气化的气化器10中通过水从液化天然气回收的冷热能利用于冷却供应到燃气轮机联合发电装置50的空气，并用燃气轮机联合发电装置50发电的发电系统。具体而言，天然气联合循环发电系统1具备气化器10、冷却器20、循环流路30、泵40、燃气轮机联合发电装置50。循环流路30将气化器10及冷却器20以该顺序连接。气化器10是通过凝固点低于水的凝固点的中间介质(丙烷等)让水和液化天然气进行热交换来使液化天然气气化的中间介质式气化器(IFV)。也就是说，在该气化器10中，不是利用盐水等而是利用水加热中间介质，并利用该中间介质加热液化天然气。关于该气化器10的详细内容将在后面说明。冷却器20通过使从气化器10流出的水和空气进行热交换而冷却该空气。泵40设置在循环流路30中的气化器10的下游侧的部位。泵40将从气化器10流出的水(冷却水)输送到冷却器20。在本实施方式中，还在循环流路30中的冷却器20的下游侧的部位设有泵41。该泵41将从冷却器20流出的水(温水)输送到气化器10。此外，可在循环流路30中的气化器10与泵40之间的部位设有具有贮存冷热能的功能的冷热能贮存箱42。同样，可在循环流路30中的冷却器20与泵41之间的部位设有具有贮存温热的功能的温热贮存箱43。进一步，可在循环流路30中的冷却器20与温热贮存箱43之间的部位设有利用热源(海水等)加热水的备用加温器44。燃气轮机联合发电装置50包含空气压缩机51、燃气轮机52、排热回收锅炉53、蒸汽涡轮54及燃气轮机发电机55。空气压缩机51压缩从冷却器20流出的空气。燃气轮机52利用从空气压缩机51喷出的压缩空气和通过天然气(NG)的燃烧而产生的燃烧气体的混合气体被驱动。排热回收锅炉53通过让从燃气轮机52排出的废气和水进行热交换来使水蒸发。蒸汽涡轮54利用从排热回收锅炉53流出的蒸汽而被驱动。燃气轮机发电机55连接于燃气轮机52及蒸汽涡轮54，通过它们的旋转而生成电力。天然气联合循环发电系统1可还具有设置在循环流路30中的冷却器20与气化器10之间的部位的加温器60。在此，参照图2说明气化器10及加温器60。气化器10具有中间介质蒸发部E1、液化天然气气化部E2、以及能够收容中间介质蒸发部E1、液化天然气气化部E2及中间介质M的壳体11。中间介质蒸发部E1通过让液相的中间介质M与从冷却器20流出的水(温水)进行热交换来使中间介质M的至少一部分蒸发。在本实施方式中，中间介质蒸发部E1由传热管形成。中间介质蒸发部E1配置在壳体11内的下部(壳体11内的浸于液相的中间介质M中的位置)。也就是说，利用在中间介质蒸发部E1内流动的水，接触于中间介质蒸发部E1的中间介质M被加热。液化天然气气化部E2通过让液化天然气与气相的中间介质M进行热交换来使液化天然气的至少一部分气化。在本实施方式中，液化天然气气化部E2由呈U字状的传热管形成。液化天然气气化部E2配置在壳体11内的上部(壳体11内的比液相的中间介质M的表面更位于上方的区域)。也就是说，在液化天然气气化部E2内流动的液化天本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天然气联合循环发电系统，其特征在于包括：气化器，通过用水加热液化天然气，从而使该天然液化气的至少一部分气化；冷却器，通过让从所述气化器流出的水与空气进行热交换，从而冷却该空气；循环流路，以使水以所述气化器及所述冷却器的顺序流动的方式连接所述气化器和所述冷却器；泵，设置在所述循环流路；以及燃气轮机联合发电装置，具有利用包含从所述冷却器流出的空气的气体而被驱动的燃气轮机和连接于所述燃气轮机的燃气轮机发电机，其中，所述气化器具有：中间介质蒸发部，通过让凝固点低于水的凝固点的中间介质与从所述冷却器流出的水进行热交换，从而使所述中间介质的至少一部分蒸发；以及液化天然气气化部，通过让所述中间介质与所述液化天然气进行热交换，从而使所述液化天然气的至少一部分气化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.27 JP 2017-0128681.一种天然气联合循环发电系统，其特征在于包括：气化器，通过用水加热液化天然气，从而使该天然液化气的至少一部分气化；冷却器，通过让从所述气化器流出的水与空气进行热交换，从而冷却该空气；循环流路，以使水以所述气化器及所述冷却器的顺序流动的方式连接所述气化器和所述冷却器；泵，设置在所述循环流路；以及燃气轮机联合发电装置，具有利用包含从所述冷却器流出的空气的气体而被驱动的燃气轮机和连接于所述燃气轮机的燃气轮机发电机，其中，所述气化器具有：中间介质蒸发部，通过让凝固点低于水的凝固点的中间介质与从所述冷却器流出的水进行热交换，从而使所述中间介质的至少一部分蒸发；以及液化天然气气化部，通过让所述中间介质与所述液化天然气进行热交换，从而使所述液化天然气的至少一部分气化。2.根据权利要求1所述的天然气联合循环发电系统，其特征在于还包括：加温部，设置在所述循环流路中的所述冷却器与所述气化器之间的部位，通过让从所述液化天然气气化部流出的天然气与从所述冷却器流出的水进行热交换来对所述天然气进行加温。3.根据权利要求2所述的天然气联合循环发电系统，其特征在于还包括：直接膨胀涡轮，利用从所述加温部流出的天然气而被驱动；以及膨胀涡轮发电机，连接于所述直接膨胀涡轮。4.根据权利要求3所述的天然气联合循环发电系统，其特征在于还包括：加温部旁通流路，连接于所述循环流路，并旁通所述加温部；以及追加加温部，通过让在所述加温部旁通流路流动的水与从...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田龙生，岩崎正英，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本,JP