一种基于冷能利用的冷热电三联供系统技术方案

本实用新型专利技术一种基于冷能利用的冷热电三联供系统，包括冷能发电系统和三联供系统，冷能发电系统包括天然气输送装置、取冷换热器、介质换热器I、介质换热器II、膨胀发电机组，天然气输送装置与取冷换热器的输入端相连，介质换热器I与取冷换热器的输出端相连；取冷换热器依次连接增压泵、介质换热器II、膨胀发电机组并形成闭合回路；三联供系统包括以天然气为燃料的燃气轮机发电机组、余热锅炉和汽轮机组，余热锅炉一端与燃气轮机发电机组相连，另一端与汽轮机组相连，燃气轮机发电机组产生的高温烟气进入余热锅炉，以对余热锅炉的锅炉给水进行加热锅炉给水输送至汽轮机组中发电。本实用新型专利技术冷能回收效率较高、占地面积小、成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种基于冷能利用的冷热电三联供系统
本技术涉及能源利用领域，尤其涉及一种基于冷能利用的冷热电三联供系统。
技术介绍
冷热电三联供是指以天然气为主要燃料带动燃气轮机、微燃机或内燃机发电机等燃气发电设备运行，产生的电力供应用户的电力需求，系统发电后排出的余热通过余热回收利用设备(余热锅炉或者余热直燃机等)向用户供热、供冷。目前，天然气冷能回收技术得到了各国政府和企业的广泛关注，全球大型天然气接收站逐步增多，加快了冷能利用技术发展。但是，目前冷能利用依旧存在一些问题，如：工艺复杂、占地面积大、造价高、冷能回收效率不够等。
技术实现思路
为了克服上述技术问题，本技术提供了一种基于冷能利用的冷热电三联供系统，冷能回收效率较高、占地面积小、成本较低。本技术解决其技术问题采取的技术方案是：一种基于冷能利用的冷热电三联供系统，包括：冷能发电系统，包括天然气输送装置、取冷换热器、介质换热器I、介质换热器II、膨胀发电机组，所述天然气输送装置与取冷换热器的输入端相连，介质换热器I与取冷换热器的输出端相连；所述取冷换热器依次连接增压泵、介质换热器II、膨胀发电机组并形成闭合回路；三联供系统，包括以天然气为燃料的燃气轮机发电机组、余热锅炉和燃气轮机，所述余热锅炉一端与燃气轮机发电机组相连，另一端与燃气轮机相连，燃气轮机发电机组产生的高温烟气进入余热锅炉，以对余热锅炉的锅炉给水进行加热；所述锅炉给水输送至汽轮机组中发电。进一步的，所述天然气输送装置包括天然气储罐，所述天然气储罐通过管路与取冷换热器相连；所述管路安装高压输送泵。进一步的，所述取冷换热器与膨胀发电机组之间安装节流阀。进一步的，所述介质换热器I连接输气管网。进一步的，所述介质换热器I为天然气海水换热器，介质换热器II为丙烷海水换热器。进一步的，所述取冷换热器、介质换热器I、介质换热器II均为管壳式换热器，所述膨胀发电机组为螺杆式。进一步的，所述增压泵为屏蔽泵。进一步的，所述燃气轮机发电机组具有天然气入口和空气入口。进一步的，所述余热锅炉安装烟气消音器。进一步的，所述余热锅炉内部安装燃烧器。本技术的有益效果是：(1)本技术采用单循环发电的方式，设备数量少，装置占地小，设备尺寸小，流程简单，易于操作(2)本技术使用混合媒体，冷能回收效率提高。附图说明图1为本技术的冷能发电系统结构示意图；图2为本技术的三联供系统结构示意图；图中：1、天然气储罐，2、高压输送泵，3、取冷换热器，4、介质换热器I，5、增压泵，6、介质换热器II，7、膨胀发电机组，8、节流阀，9、燃气轮机发电机组，10、余热锅炉，11、汽轮机组。具体实施方式参照说明书附图1和图2对本技术的一种基于冷能利用的冷热电三联供系统，作以下详细地说明。一种基于冷能利用的冷热电三联供系统包括冷能发电系统和三联供系统，冷能利用的方式可分为空气分离、制冰及冷冻、直接法或者二次媒体法冷能发电，其中，空气分离需要冷能空分、制取液态CO2或干冰、冷藏仓库或制冰、轻烃分离、空调、海水淡化、低温粉碎等，需要较大的投资及较大的占地面积。制冰及冷冻受场地限制严重，需要较大面积。直接法或者二次媒体法冷能发电占地较小、冷能回收效率较高。本实施例的冷能发电系统包括天然气输送装置、取冷换热器3、介质换热器I4、介质换热器II6、膨胀发电机组7，所述天然气输送装置与取冷换热器3的输入端相连，介质换热器I4与取冷换热器3的输出端相连且介质换热器I4的输出端连接输气管网。所述取冷换热器3依次连接增压泵5、介质换热器II6、膨胀发电机组7、节流阀8并形成取冷闭环。采用单循环发电的方式，其设备数量少、装置占地小、设备尺寸小、流程简单、易于操作。具体的，所述天然气输送装置包括天然气储罐1和高压输送泵2，所述天然气储罐1通过管路与取冷换热器3相连；高压输送泵2安装于天然气储罐1和取冷换热器3之间的管路。进一步的，所述介质换热器I4为天然气海水换热器，介质换热器II6为丙烷海水换热器。低压气相丙烷通过取冷换热器3与LNG进行换热，丙烷被液化；液化后的丙烷经增压泵5增压后通过丙烷/海水换热器汽化变为高压丙烷气体；高压丙烷气体进入膨胀发电机组7膨胀。膨胀后的丙烷进入取冷换热器3从而完成丙烷循环。膨胀发电机组7发电，发电量每小时约1100kWh。在本实施例中，所述取冷换热器3为管壳式换热器，且为不锈钢材质。介质换热器I4、介质换热器II6为管壳式换热器，且其换热器为钛管。所述膨胀发电机组7为螺杆式，所述增压泵8为屏蔽泵。三联供系统包括燃气轮机发电机组9、余热锅炉10和汽轮机组11，所述余热锅炉10一端与燃气轮机发电机组9相连，另一端与汽轮机组11相连，燃气轮机发电机9组产生的高温烟气进入余热锅炉10，以对余热锅炉10的锅炉给水进行加热；所述锅炉给水输送至汽轮机组11中发电。进一步的，所述燃气轮机发电机组9具有天然气入口和空气入口，所述天然气入口连接天然气储罐1。所述余热锅炉10安装多个烟气消音器，且靠近燃气轮机发电机组9的烟气消音器安装三通阀；所述余热锅炉内部安装燃烧器。余热锅炉中的水与来自燃气轮机发电机组9的高温烟气换热后产生的高温蒸汽为用户供热。以上所述，仅为本技术的具体实施方式，熟悉本领域的技术人员在本技术揭露的范围内，可轻易想到的变化，都应涵盖在技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于冷能利用的冷热电三联供系统，其特征在于，包括：/n冷能发电系统，包括天然气输送装置、取冷换热器、介质换热器I、介质换热器II、膨胀发电机组，所述天然气输送装置与取冷换热器的输入端相连，介质换热器I与取冷换热器的输出端相连；所述取冷换热器依次连接增压泵、介质换热器II、膨胀发电机组并形成闭合回路；/n三联供系统，包括以天然气为燃料的燃气轮机发电机组、余热锅炉和汽轮机组，所述余热锅炉一端与燃气轮机发电机组相连，另一端与汽轮机组相连，燃气轮机发电机组产生的高温烟气进入余热锅炉，以对余热锅炉的锅炉给水进行加热；所述锅炉给水输送至汽轮机组中发电。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于冷能利用的冷热电三联供系统，其特征在于，包括：
冷能发电系统，包括天然气输送装置、取冷换热器、介质换热器I、介质换热器II、膨胀发电机组，所述天然气输送装置与取冷换热器的输入端相连，介质换热器I与取冷换热器的输出端相连；所述取冷换热器依次连接增压泵、介质换热器II、膨胀发电机组并形成闭合回路；
三联供系统，包括以天然气为燃料的燃气轮机发电机组、余热锅炉和汽轮机组，所述余热锅炉一端与燃气轮机发电机组相连，另一端与汽轮机组相连，燃气轮机发电机组产生的高温烟气进入余热锅炉，以对余热锅炉的锅炉给水进行加热；所述锅炉给水输送至汽轮机组中发电。


2.根据权利要求1所述的一种基于冷能利用的冷热电三联供系统，其特征在于，所述天然气输送装置包括天然气储罐，所述天然气储罐通过管路与取冷换热器相连；所述管路安装高压输送泵。


3.根据权利要求1所述的一种基于冷能利用的冷热电三联供系统，其特征在于，所述取冷换热器与膨胀发电机组之间安装节流阀。


4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭保玲，程韦豪，赖建波，徐欣，常旭宁，王佩广，
申请(专利权)人：北京市燃气集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11