一种采用斯特林装置实现LNG冷能利用的热电冷联供系统制造方法及图纸

技术编号:27396826 阅读:24 留言:0更新日期:2021-02-21 14:07
本实用新型专利技术公开了一种采用斯特林装置实现LNG冷能利用的热电冷联供系统,包括LNG储罐、流量调节阀、一号增压泵、一号斯特林发电机、间壁式换热器、斯特林热驱制冷单元、斯特林热驱发电单元、用冷设备、二号增压泵及三号增压泵,所述间壁式换热器设有多组,包括一号间壁式换热器、二号间壁式换热器及三号间壁式换热器,该热电冷联供系统利用斯特林发电机基于温差工作的特性构建流程,实现了LNG气化潜热、温差显热及燃烧热的梯级利用,系统可同时供生活热水、发电、制冷,可不依赖市电运行;为提高冷能发电效率,采用燃烧热余热热量加大冷能发电的高低温温差。电的高低温温差。电的高低温温差。

【技术实现步骤摘要】
一种采用斯特林装置实现LNG冷能利用的热电冷联供系统


[0001]本技术涉及能源利用
,尤其是一种采用斯特林装置实现LNG冷能利用的热电冷联供系统。

技术介绍

[0002]天然气是由不同成分的碳氢化合物组成的混合物,其主要成分包括甲烷、乙烷、丙烷、等,通常甲烷占90%以上,被公认是地球上最干净的化石能源。LNG即液化天然气(Liquefied Natural Gas),气田将开采的天然气经净化处理后,通过气体液化装置将其液化,使其便于长途运输。运输过程中,LNG被储存于处于零下160度附近的低温绝热槽罐中,作为燃料使用时是在常温区域,期间有大量的气化潜热和复热冷量可以利用。目前报道的LNG冷能发电系统多是利用其增压受热后的压力势能,在透平机械中膨胀做功发电,联合其它如朗肯循环或者布雷顿循环实现能源的综合利用。

技术实现思路

[0003]本技术提出了采用斯特林装置实现LNG冷能利用的热电冷联供系统,利用斯特林发电机基于温差工作的特性构建流程,实现了LNG气化潜热、温差显热及燃烧热的梯级利用,系统可同时供生活热水、发电、制冷,可不依赖市电运行;为提高冷能发电效率,采用燃烧热余热热量加大冷能发电的高低温温差。
[0004]一种采用斯特林装置实现LNG冷能利用的热电冷联供系统,包括LNG储罐、流量调节阀、一号增压泵、一号斯特林发电机、间壁式换热器、斯特林热驱制冷单元、斯特林热驱发电单元、用冷设备、二号增压泵及三号增压泵,所述间壁式换热器设有多组,包括一号间壁式换热器、二号间壁式换热器及三号间壁式换热器;所述LNG储罐、流量调节阀、一号增压泵、一号斯特林发电机的一号冷端换热器、一号间壁式换热器的冷侧、二号间壁式换热器的冷侧依次连通,所述斯特林热驱制冷单元与斯特林热驱发电单元并联连接,然后与二号间壁式换热器的冷侧出口和三号间壁式换热器的热侧进口串联连接,所述二号间壁式换热器的热侧进口和三号间壁式换热器的热侧出口连接,所述三号间壁式换热器的冷侧与一号斯特林发电机的一号热端换热器及三号增压泵串联连接。
[0005]作为上述技术方案的优选,所述斯特林热驱制冷单元包括斯特林制冷机、一号水泵及一号风冷换热器,所述斯特林制冷机的两个二号常温换热器、一号水泵及一号风冷换热器通过管道串联连接,所述斯特林制冷机的二号冷端换热器也串联连接有用冷设备和二号增压泵。
[0006]作为上述技术方案的优选,所述斯特林热驱发电单元包括二号斯特林发电机、二号水泵及二号风冷换热器,所述二号斯特林发电机的三号冷端换热器、二号水泵及二号风冷换热器通过管道串联连接。
[0007]作为上述技术方案的优选,所述斯特林制冷机的一号燃烧器外壁和二号斯特林发电机的二号燃烧器外壁的进口连接有常温水进水管道,出口均与三号间壁式换热器的热侧
进口连通。
[0008]作为上述技术方案的优选,所述斯特林制冷机的一号燃烧器外壁和二号斯特林发电机的二号燃烧器外壁的出口还连接有一路出水管道,用于制取生活热水。
[0009]作为上述技术方案的优选,所述一号间壁式换热器设有多组,多组一号间壁式换热器串联连接。
[0010]作为上述技术方案的优选,所述间壁式换热器为逆流型板式换热器或者逆流型板翅换热器。
[0011]本技术的有益效果在于:
[0012]采用斯特林发电机作为LNG的冷能利用载体的同时连接了众多用冷设备,并且在斯特林发电机的热端还连接有制取生活热水的出水管道,充分实现了LNG气化潜热、温差显热及燃烧热的梯级利用,系统可同时供生活热水、发电、制冷,可不依赖市电运行;为提高冷能发电效率,采用燃烧热余热热量加大冷能发电的高低温温差。
附图说明
[0013]图1为本技术的结构示意图。
[0014]附图标记如下:1-LNG储罐、2-流量调节阀、3-一号增压泵、4-一号斯特林发电机、5-用冷设备、6-二号增压泵、7-三号增压泵、8-一号间壁式换热器、9-二号间壁式换热器、10-三号间壁式换热器、11-一号冷端换热器、12-一号热端换热器、13-斯特林制冷机、14-一号水泵、15-一号风冷换热器、16-一号常温换热器、17-二号冷端换热器、18-二号斯特林发电机、19-二号水泵、20-二号风冷换热器、21-三号冷端换热器、22-一号燃烧器、23-二号燃烧器、24-进水管道、25-出水管道、26-一号膨胀腔、27-一号压缩腔、28-二号热端换热器、29-一号排出器、30-二号排出器、31-动力活塞、32-二号膨胀腔、33-三号膨胀腔、34-二号压缩腔、35-三号压缩腔、C-冷侧、H-热侧。
具体实施方式
[0015]下面结合附图详细描述本实施例。
[0016]如图1所示的一种采用斯特林装置实现LNG冷能利用的热电冷联供系统,包括LNG储罐1、流量调节阀2、一号增压泵3、一号斯特林发电机4、间壁式换热器、斯特林热驱制冷单元、斯特林热驱发电单元、用冷设备5、二号增压泵6及三号增压泵7,所述间壁式换热器设有多组,包括一号间壁式换热器8、二号间壁式换热器9及三号间壁式换热器10;所述LNG储罐1、流量调节阀2、一号增压泵3、一号斯特林发电机4的一号冷端换热器11、一号间壁式换热器8的冷侧C、二号间壁式换热器9的冷侧C依次连通,所述斯特林热驱制冷单元与斯特林热驱发电单元并联连接,然后与二号间壁式换热器9的冷侧C出口和三号间壁式换热器10的热侧H进口串联连接,所述二号间壁式换热器9的热侧H进口和三号间壁式换热器10的热侧H出口连接,所述三号间壁式换热器10的冷侧C与一号斯特林发电机4的一号热端换热器12及三号增压泵7串联连接。
[0017]在本实施例中,所述斯特林热驱制冷单元包括斯特林制冷机13、一号水泵14及一号风冷换热器15,所述斯特林制冷机13的两个一号常温换热器16、一号水泵14及一号风冷换热器15通过管道串联连接,所述斯特林制冷机13的二号冷端换热器17也串联连接有用冷
设备5和二号增压泵6。
[0018]在本实施例中,所述斯特林热驱发电单元包括二号斯特林发电机18、二号水泵19及二号风冷换热器20,所述二号斯特林发电机18的三号冷端换热器21、二号水泵19及二号风冷换热器20通过管道串联连接。
[0019]在本实施例中,所述斯特林制冷机13的一号燃烧器22外壁和二号斯特林发电机18的二号燃烧器23外壁的进口连接有常温水进水管道24,出口均与三号间壁式换热器10的热侧H进口连通。
[0020]在本实施例中,所述斯特林制冷机13的一号燃烧器22外壁和二号斯特林发电机18的二号燃烧器23外壁的出口还连接有一路出水管道25,用于制取生活热水。
[0021]在本实施例中,所述一号间壁式换热器8设有多组,多组一号间壁式换热器8串联连接。
[0022]在本实施例中,所述间壁式换热器为逆流型板式换热器或者逆流型板翅换热器。
[0023]本实施例的具体工作原理如下。
[0024]LNG经一号增压泵3增压后首先经过一本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用斯特林装置实现LNG冷能利用的热电冷联供系统,其特征在于:包括LNG储罐、流量调节阀、一号增压泵、一号斯特林发电机、间壁式换热器、斯特林热驱制冷单元、斯特林热驱发电单元、用冷设备、二号增压泵及三号增压泵,所述间壁式换热器设有多组,包括一号间壁式换热器、二号间壁式换热器及三号间壁式换热器;所述LNG储罐、流量调节阀、一号增压泵、一号斯特林发电机的一号冷端换热器、一号间壁式换热器的冷侧、二号间壁式换热器的冷侧依次连通,所述斯特林热驱制冷单元与斯特林热驱发电单元并联连接,然后与二号间壁式换热器的冷侧出口和三号间壁式换热器的热侧进口串联连接,所述二号间壁式换热器的热侧进口和三号间壁式换热器的热侧出口连接,所述三号间壁式换热器的冷侧与一号斯特林发电机的一号热端换热器及三号增压泵串联连接。2.根据权利要求1所述的热电冷联供系统,其特征在于:所述斯特林热驱制冷单元包括斯特林制冷机、一号水泵及一号风冷换热器,所述斯特林制冷机的两个二号常温换热器、一号水泵及一号风冷换...

【专利技术属性】
技术研发人员:柳猛胡兴华陈芸
申请(专利权)人:武汉斯特源能源科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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