紧凑型发电设备制造技术

本发明专利技术涉及一种发电设备(1)，用于从储存在低温存储罐(2)中的液态气体产物产生能量。该设备包括集装箱壳体(4)和用于经由管线接收来自罐的气体产物的入口(5)。蒸发单元(7)将液态气体产物转化为气相物。该设备包括用于气相物的燃烧的集合体(3)，以向外部用户提供电流。回路(9)经由蒸发单元将液相和/或气相物带到马达。调节单元使用至少一个阀调节回路中的压力和/或温度，使得提供给马达的气相物的压力被调节在一定范围内并且温度至少为5℃。通过罐中的超压而被迫进入蒸发单元的液态气体产物，通过被动的液态和气态运送，以气相被供应到马达。冷却回路(10)将热量从马达传递到蒸发单元(7)中的热交换器。

Compact power generation equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】紧凑型发电设备
本专利技术涉及通过气体燃烧产生能量的领域，该气体比如是含甲烷的气体，例如天然气或沼气。更具体地，本专利技术涉及一种用于从储存在可移动的低温存储罐中的气体产物产生能量的紧凑型发电设备(powerplant)，以及一种相应的能量产生方法。
技术介绍
与其它化石燃料相比，诸如天然气之类的含甲烷气体产物产生能量的优势是可以实现有限的CO2排放。例如，在1巴和0℃下燃烧1m3天然气时，仅释放约1.8kg的CO2。天然气可以以压缩天然气(CNG)或液化天然气(LNG)的形式来运送和/或存储。尽管CNG通常在例如200巴或更高的高压下存储，但LNG可以在常压，即大约1巴或大约大气压下，但在例如大约-162℃的低温下存储。这样做，一单位LNG质量的体积比例如CNG的加压气体小约600倍。由于液态气体是在常压下存储的，因此避免了与在高压下存储相关的安全隐患。液化天然气LNG进一步地不必仅指液态形式的天然气，还可以包括从诸如沼气之类的可持续来源获得的液态气体。LNG可包括例如液态形式的天然气和沼气的混合物。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例的目的是，提供用于提供能量的、良好且有效的装置和方法。本专利技术的实施例的优点在于，可以以有限的碳足迹(carbonfootprint)和/或低排放的二氧化碳(CO2)、氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)和/或灰尘颗粒来提供能量。另一个优点是，可以通过简单的工艺来生产含甲烷的气体产物，例如，不会在生产中产生沉重的碳足迹负担。另一个优点是，含甲烷的气体产物不需要进一步的化学处理即可运送和/或存储。另一个优点是可以从含甲烷的气体产物中有效地产生能量。另一个优点是，与使用诸如柴油之类的传统燃料操作的可比内燃机相比，从含甲烷气体产物中产生能量的内燃机操作更安静。本专利技术的实施例的优点在于，可以通过有利的高能量/体积密度来有效地运送液化天然气。液化天然气还可以例如以蒸发气体(BOG)的形式被供应到大约3000km远，而没有明显损失。本专利技术的实施例的优点在于，可以在不需要具有管道的分配网络的情况下供应液化天然气。本专利技术的实施例的优点在于，可以以低成本提供能量。本专利技术的实施例的优点在于，可以在有限的时间，例如几个小时内安装发电设备。本专利技术的实施例的优点在于，可以以紧凑的构造提供发电设备，例如使得可以限制所需的空间。另一个优点是，可以提供良好的接近控制(accesscontrol)和安全性，例如，通过将发电设备设置为紧凑且易于固定的构造，可以避免未授权人员的故意和/或意外破坏。本专利技术的实施例的优点在于，可以在不连接到配电网络的情况下提供能量。本专利技术的实施例的优点是，可以提供能量作为紧急电源。另一个优点是，在配电网络断电的情况下，可以达到快速响应时间以启动应急电源。本专利技术的实施例的优点在于，可以在与诸如光伏系统和/或风力发电设备之类的非灵活性和/或可变的可再生能源相结合的混合网络中提供能量。另一个优点是，根据本专利技术的实施例，可以迅速地适应从这种可再生能源供应的电力的下降。本专利技术的实施例的优点在于，可以有效地利用能量产生时的残留热量。本专利技术的实施例的优点在于，可以通过用另一相同的发电设备替换该发电设备来提供发电设备的维护和/或修理。另一个优点是，结果是可以限制能量产生过程中的中断的持续时间。另一个优点是可以在专门的维修中心进行修理或维护。本专利技术的实施例的优点在于，可以达到大于45％，比如大于65％，例如80％的能量产生效率。上述目的是通过根据本专利技术的装置来实现的。在第一方面，本专利技术涉及一种发电设备，用于从存储在可移动的低温存储罐中的液态气体产物产生能量。该发电设备包括集装箱(container)形式的壳体，该壳体适于作为运送单元整体地运送发电设备。发电设备包括设置在壳体中或壳体上的气体入口，以经由与可移动低温存储罐相关联的管线接收液态气体产物，该管线例如是连接管线，例如导管。该发电设备包括用于将液态气体产物转化为气相物(gaseousphase)的蒸发单元，该蒸发单元在壳体中或在壳体上。发电设备包括设置在壳体中的集合体(aggregate)。该集合体包括用于气相物的燃烧的例如发动机的马达和联接到马达的发电机，使得发电机可以由马达驱动。发电设备包括例如导管回路的管线回路，以将液态气体产物和/或气体入口的气相物经由蒸发单元带到马达。该发电设备包括电流输出部，以将由发电机产生的电流供应到外部电力用户，例如外部电力使用者。发电设备还包括调节单元，例如控制装置。调节单元适于使用管线回路中的至少一个阀来调节管线回路中的压力和/或温度，使得在预定范围内例如受控地调节供应到马达的气相物的压力，并且气相物的温度达到至少5℃。当液态气体产物通过低温存储罐中的超压而经由气体入口和管线回路被迫进入蒸发单元时，气体入口、管线回路、蒸发单元和调节单元适于将液态气体产物将液态气体产物通过液态气体产物和气相物的被动液态和气态运送而以气相供应到马达，例如，没有液态气体产物的主动液态运送，并且没有气相物的主动气态运送。发电设备包括冷却回路，例如水回路，以在操作中吸收来自马达的热量。蒸发单元包括热交换器，以将热量从冷却回路传递到液态气体产物，以蒸发该液态气体产物。在本说明书中，被动液体和/或气体运送是指仅通过低温存储罐中的超压以及通过气相中的液态气体产物的转化而建立的压力来利用被动压力来迫使液态气体产物和气相物在管线回路中前进。“前进”在此处基本上是指从气体入口朝向马达的运送。在本说明书中，有效的液体和/或气体运送是指使用驱动的运送装置，例如机械和/或电气驱动的运送装置，比如泵。本专利技术的实施例的优点在于，发电设备可以在冷的时候容易地启动。本专利技术的实施例的优点在于，发电设备可以容易地自主地启动。例如，实施例的优点在于，被动液体和气体运送允许发电设备在没有电储备能量的情况下启动或在涉及非常有限的电储备能量的情况下启动，例如由仅具有少量容量的电池来供应。在根据本专利技术的实施例的发电设备中，管线回路中的至少一个阀可以包括用于调节其出口处的压力的至少一个第一阀，例如，布置成朝向集合体，以高于第一预定值和/或低于第二预定值提供输出。因此，至少第一阀可以包括一个或多个阀，以将供应到马达的气相物的压力调节在预定范围内。例如，合适的阀在本领域中是已知的，其包括集成的压力传感器或先导部，以将输出压力调节在预设压力处和/或预设范围内。有利的是，这样的阀可以例如通过现有技术中的阀通过完全机械的方式来实现，例如不需要电源。例如，如本领域中已知的，至少一个阀可以包括主动调节阀，例如隔膜阀。例如，如本领域中已知的，至少一个阀可以包括安全关闭阀。例如，至少一个阀可以包括用于监控压力的集成的传感器或用于控制阀动作的压敏机械联接器。在根据本专利技术的实施例的发电设备中，调节单元可包括至少一个第二阀，用于将供应到马达的气相物的温度调节为达到至少5℃。至少一个第二阀可以包括电气控制机构，例如温度传感器、控制器和电气控制的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.-一种发电设备(1)，用于从储存在可移动的低温存储罐(2)中的液态气体产物产生能量，所述发电设备包括：/n-集装箱形式的壳体(4)，所述壳体适于作为运送单元整体地运送所述发电设备；/n-气体入口(5)，所述气体入口设置在所述壳体中或所述壳体上，以经由管线(6)接收所述液态气体产物，所述管线连接到所述可移动的低温存储罐，与所述可移动的低温存储罐(2)连接；/n-蒸发单元(7)，所述蒸发单元设置在所述壳体中或在所述壳体上，用于将所述液态气体产物转化为气相物；/n-设置在壳体中的集合体(3)，所述集合体包括用于所述气相物的燃烧的马达(11)和联接到所述马达的发电机(12)，使得所述发电机可以由所述马达驱动；/n-管线回路(9)，所述管线回路用于将所述液态气体产物和/或所述气体入口的所述气相物经由所述蒸发单元带到所述马达；/n-电流输出部(8)，所述电流输出部用于将所述发电机产生的电流供应到外部电力用户；/n-冷却回路(10)，所述冷却回路用于在操作中吸收来自所述马达的热量，其中，所述蒸发单元(7)包括热交换器，用于将热量从所述冷却回路传递到所述液态气体产物，以蒸发所述液态气体产物；以及/n-调节单元(15)，/n其中，所述调节单元适于使用所述管线回路中的至少一个阀来调节所述管线回路中的压力和/或温度，使得在预定范围内调节供应到所述马达的所述气相物的压力，并且使得所述气相物的温度达到至少5℃，其中，当所述液态气体产物通过所述低温存储罐中的超压而经由所述气体入口(5)和所述管线回路(9)被迫进入所述蒸发单元(7)时，所述气体入口(5)、所述管线回路(9)、所述蒸发单元(7)和所述调节单元(15)适于将所述液态气体产物通过所述液态气体产物和所述气相物的被动液态和气态运送而以气相供应到所述马达。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171110 BE 2017/01571.-一种发电设备(1)，用于从储存在可移动的低温存储罐(2)中的液态气体产物产生能量，所述发电设备包括：
-集装箱形式的壳体(4)，所述壳体适于作为运送单元整体地运送所述发电设备；
-气体入口(5)，所述气体入口设置在所述壳体中或所述壳体上，以经由管线(6)接收所述液态气体产物，所述管线连接到所述可移动的低温存储罐，与所述可移动的低温存储罐(2)连接；
-蒸发单元(7)，所述蒸发单元设置在所述壳体中或在所述壳体上，用于将所述液态气体产物转化为气相物；
-设置在壳体中的集合体(3)，所述集合体包括用于所述气相物的燃烧的马达(11)和联接到所述马达的发电机(12)，使得所述发电机可以由所述马达驱动；
-管线回路(9)，所述管线回路用于将所述液态气体产物和/或所述气体入口的所述气相物经由所述蒸发单元带到所述马达；
-电流输出部(8)，所述电流输出部用于将所述发电机产生的电流供应到外部电力用户；
-冷却回路(10)，所述冷却回路用于在操作中吸收来自所述马达的热量，其中，所述蒸发单元(7)包括热交换器，用于将热量从所述冷却回路传递到所述液态气体产物，以蒸发所述液态气体产物；以及
-调节单元(15)，
其中，所述调节单元适于使用所述管线回路中的至少一个阀来调节所述管线回路中的压力和/或温度，使得在预定范围内调节供应到所述马达的所述气相物的压力，并且使得所述气相物的温度达到至少5℃，其中，当所述液态气体产物通过所述低温存储罐中的超压而经由所述气体入口(5)和所述管线回路(9)被迫进入所述蒸发单元(7)时，所述气体入口(5)、所述管线回路(9)、所述蒸发单元(7)和所述调节单元(15)适于将所述液态气体产物通过所述液态气体产物和所述气相物的被动液态和气态运送而以气相供应到所述马达。


2.-根据权利要求1所述的发电设备，其特征在于，所述调节单元适于调节所述冷却回路(10)中的冷却流体的温度，使得所述温度处于40℃至50℃的范围内，然后热量传递到在所述蒸发单元(7)中的所述液态气体产物。


3.-根据权利要求1或2所述的发电设备，其特征在于，所述蒸发单元(7)包括环境热交换器(17)，以通过暴露于环境温度来蒸发所述液态气体产物，其中，所述环境热交换器(17)设置成平行于所述热交换器，以利用从所述冷却回路(10)吸收的热量来蒸发所述液态气体产物。


4.-根据前述权利要求中任一项所述的发电设备，其特征在于，所述液态气体产物包括液化天然气，所述液化天然气存储在呈ISOLNG罐式集装箱形式的所述可移动低温存储罐中。


5.-根据权利要求4所述的发电设备，其特征在于，包括所述可移动低温存储罐(2)和所述管线(6)，其中，所述气体入口(5)经由所述管线(6)连接到所述可移动低温存储罐(2)。


6.-根据前述权利要求中任一项所述的发电设备，其特征在于，所述壳体(4)设置成适于...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·希姆舒特，J·特洛克，K·阿尔茨，K·阿伦斯，
申请(专利权)人：二四七能源有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时;BE