基于液化天然气的能源匹配系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于液化天然气的能源匹配系统，包括：用以储存液化天然气的储罐组，具有储气入口和储气出口；对空气进行压缩的第一压缩机，具有吸气口和排气口；第一换热器，具有与所述储气出口连通的供液化天然气流经的第一换热通道、与所述排气口连通的供压缩空气流经的第二换热通道；对经所述第一换热器加热后的液化天然气进行减压膨胀气化的第一膨胀机，具有膨胀降压入口和膨胀降压出口，所述膨胀降压入口与所述第二换热通道的出口连通。本实用新型专利技术具有较高的能量利用效率。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于液化天然气的能源匹配系统。
技术介绍
现有技术是采用液化天然气减压气化，气化气体直接进入输送管道，到达客户端。在温度较低的环境当中，还需要消耗能量(如燃烧一部分燃料)对气体进行加热。目前液化天然气(如LNG-液化天然气)站传统工艺流程能量利用率偏低，且在低温环境下可能需要制热能量，使能量效率进一步降低。目前技术方案的最大问题是液化天然气用途单一，且在减压气化的过程中，有大 量的能量(如压力能、冷量等)损失。
技术实现思路
针对相关技术中存在的问题，本技术的目的在于提供一种基于液化天然气的能源匹配系统，以提高能源利用效率。为实现上述目的，本技术提供了一种基于液化天然气的能源匹配系统，包括用以储存液化天然气的储罐组，具有储气入口和储气出口 ；对空气进行压缩的第一压缩机，具有吸气口和排气口 ；第一换热器，具有与所述储气出口连通的供液化天然气流经的第一换热通道、与所述排气口连通的供压缩空气流经的第二换热通道；对经所述第一换热器加热后的液化天然气进行减压膨胀气化的第一膨胀机，具有膨胀降压入口和膨胀降压出口，所述膨胀降压入口与所述第二换热通道的出口连通。优选地，在储气出口与所述第一换热器的第一换热通道之间的连通管路上，还连接有增压泵。优选地，在第一压缩机与第一膨胀机之间，连接有将液化天然气在第一膨胀机中膨胀降压时产生的功作为驱动力传输给第一压缩机的能量传输机构。优选地，本技术能源匹配系统还包括对从第一膨胀机输出的液化天然气加热的第二换热器，具有与第一膨胀机的膨胀降压出口连通的第一换热通道、与第一换热器的第二换热通道连通的出口的另一第二换热通道；对经第二换热器加热的液化天然气加热的第三换热器、对在第二换热器中放热后输出的压缩空气压缩的第二压缩机；接收从第三换热器输出的加热的液化天然气、和从第二压缩机排出的压缩空气的缓冲罐，其中缓冲罐与第三换热器和第二压缩机的排气口连通。优选地，本技术能源匹配系统还包括对来自缓冲罐的液化天然气和空气混合气体进行加热的第四换热器、供所述的由第四换热器加热后的混合气体在其中燃烧的燃烧室、对燃烧室中混合气体燃烧时排出的烟气进行膨胀降压的第二膨胀机，第四换热器具有与缓冲罐的混合气体出口连通的第一换热通道、与第二膨胀机的膨胀降压出口连通的第二换热通道，其中，在第二膨胀机与第二压缩机之间，连接有将烟气在第二膨胀机中膨胀降压时产生的功作为驱动力传输给第二压缩机的另一能量传输机构。优选地,能量传输机构、和所述另一能量传输机构均为传动轴。优选地，本技术能源匹配系统还包括余热锅炉，具有供从第四换热器的第二换热通道排出的烟气流经的第一通道、以及供水流经时从第一通道中烟气吸热的第二通道，第一通道的入口与第四换热器的第二换热通道的出口连通，其中，在第一通道的出口处，连接有将在余热锅炉中放热后的烟气引入第三换热器中加热其中液化天然气的引导管路，在第二通道的出口处，连接有将余热锅炉中从烟气吸热后的水排出的热水输出管路。优选地，本技术能源匹配系统还包括第六换热器，具有与第三换热器连通且供在第三换热器中加热液化天然气后排出的烟气流经的第一换热通道、供从第一换热通道中烟气吸热的制冷剂流经的第二换热通道；对从第六换热器的第二换热通道排出的制冷剂进行压缩的第三压缩机，其吸气口与第六换热器的第二换热通道连通；第五换热器，具有供第三压缩机排出的制冷剂进入的第三换热通道、供从第三换热通道中制冷剂吸热的水进入其中的第四换热通道，第三换热通道的入口与第三压缩机的排气口连通；压力调节器，其入口端与第三换热通道的出口连通，其出口端与第六换热器的第二换热通道的入口连通，其中，进入第五换热器的第三换热通道中的水、和进入余热锅炉的水来自同一管道。优选地，用制冷剂管路代替前述的第三压缩机和压力调节器。优选地，本技术能源匹配系统还包括接收从热水输出管路排出的热水、以及从第五换热器的第三换热通道排出的热水的热水客户端。优选地，本技术能源匹配系统还包括从第一膨胀机输出的膨胀减压液化天然气中回收冷量的第一冷量回收装置，具有与第一膨胀机的膨胀降压出口连通的冷量回收端。优选地，本技术能源匹配系统还包括从第二膨胀机输出的膨胀减压烟气中回收冷量的第二冷量回收装置，具有与第二膨胀机的膨胀降压出口连通的冷量回收端。优选地，储罐组为用以储存液化天然气的储罐组。与现有技术相比，本技术的有益效果在于本技术利用透平膨胀系统，实现绝热等熵膨胀，对减压过程的能量(如压力功)加以回收利用。同时利用液体加压、气体在压缩、膨胀、燃烧等过程中所产生的能量在系统内部进行热交换循环，尤其对气体膨胀过程中产生的冷量加以回收利用，从而达到提高系统能量效率的目的。附图说明图I是本技术基于液化天然气的能源匹配系统的示意图。图中I液化天然气(LNG)储罐组2增压泵3第一换热器4第二压缩机5第二换热器6第三换热器7缓冲罐8第四换热器9燃烧室10第二膨胀机11第五换热器12第三压缩机I3压力调节器14第六换热器15余热锅炉(或制冷机)16第一压缩机17第一膨胀机18空气进料口19水进料口20燃气出口21热水出口 22-23能量传动轴24-25冷量回收端(冷量用户端)26 管道具体实施方式本技术包括以下实施例但不限于以下实施例。以下结合附图对本技术技术方案进行具体描述。参见图I描述本技术基于液化天然气的能源匹配系统，其包括用以储存液化天然气的储罐组I、对空气进行压缩的第一压缩机16、对从储罐组I输出的液化天然气加热的第一换热器3、对经第一换热器3加热后的液化天然气进行减压膨胀气化的第一膨胀机17，第一压缩机具有吸气口和排气口(下述其他压缩机与第一压缩机类似)，第一膨胀机17具有膨胀降压入口和膨胀降压出口(下述其他膨胀机与第一膨胀机类似)，膨胀降压入口与所述第二换热通道的出口连通。第一换热器3具有与储气出口连通的供液化天然气流经的第一换热通道、与第一压缩机16的排气口连通的供压缩空气流经的第二换热通道，其中第二换热通道中的压缩空气时向第一换热通道中液化天然气放热。进一步，从图中看出，在储气罐I的储气出口与所第一换热器3的第一换热通道之间的连通管路上，还连接有增压泵2。增压泵具有泵入口和泵出口，其中增压泵2的泵入口与储罐组I的液化天然气出口连通，泵出口与第一换热器3的第一换热通道。在第一压缩机16与第一膨胀机17之间连接有能量传输机构(本实施例中为传动轴22)，该能量传输机构将液化天然气在第一膨胀机17中膨胀降压时产生的功作为驱动力传输给第一压缩机16，此处产生的功可以全部或部分传递该第一压缩机16。继续参见图1，本技术能源匹配系统还包括对从第一膨胀机17输出的液化天然气加热的第二换热器5，其中，第二换热器5具有供第一膨胀机17输出的液化天然气流经的第一换热通道、供在第一换热器3中放热后排出的压缩空气流经的第二换热通道，第二换热通道中压缩空气向第一换热通道中液化天然气放热，在图I中，第二换热器5的第一换热通道与第一膨胀机17的膨胀降压出口连通，第二换热器5的第二换热通道的入口与第一换热器3的第二换热通道的出口连通；对经第二换热器5加热的液化天然气加热的第三换热器6、对在第二换热器5中放热后输出的压缩空气压缩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于液化天然气的能源匹配系统，其特征在于，包括 用以储存液化天然气的储罐组(I)，具有储气入口和储气出口 ； 对空气进行压缩的第一压缩机(16)，具有吸气口和排气ロ ； 第一换热器(3)，具有与所述储气出ロ连通的供液化天然气流经的第一换热通道、与所述排气ロ连通的供压缩空气流经的第二换热通道； 对经所述第一换热器(2)加热后的液化天然气进行减压膨胀气化的第一膨胀机(17)，具有膨胀降压入口和膨胀降压出口，所述膨胀降压入口与所述第二换热通道的出口连通。2.根据权利要求I所述的能源匹配系统，其特征在于，在所述储气出口与所述第一换热器(3)的第一换热通道之间的连通管路上，还连接有增压泵(2)。3.根据权利要求2所述的能源匹配系统，其特征在于，其中，在所述第一压缩机与所述第一膨胀机之间，连接有将液化天然气在所述第一膨胀机中膨胀降压时产生的功作为驱动カ传输给所述第一压缩机的能量传输机构。4.根据权利要求3所述的能源匹配系统，其特征在于，还包括 对从所述第一膨胀机(17)输出的液化天然气加热的第二换热器(5)，具有与所述第一膨胀机(17)的膨胀降压出口连通的第一换热通道、与所述第一换热器的第二换热通道连通的出口的另ー第二换热通道； 对经所述第二换热器(5)加热的液化天然气加热的第三换热器出)、对在所述第二换热器(5)中放热后输出的压缩空气压缩的第二压缩机(4);接收从所述第三换热器(6)输出的加热的液化天然气、和从所述第二压缩机(4)排出的压缩空气的缓冲罐(7)，其中所述缓冲罐与所述第三换热器和所述第二压缩机的排气ロ连通。5.根据权利要求4所述的能源匹配系统，其特征在于，还包括 对来自所述缓冲罐(7)的液化天然气和空气混合气体进行加热的第四换热器(8)、供所述的由所述第四换热器(8)加热后的混合气体在其中燃烧的燃烧室(9)、对所述燃烧室(9)中混合气体燃烧时排出的烟气进行膨胀降压的第二膨胀机(10)， 其中，所述第四换热器具有与所述缓冲罐的混合气体出口连通的第一换热通道、与所述第二膨胀机的膨胀降压出ロ连通的第二换热通道， 其中，在所述第二膨胀机(10)与所述第二压缩机(4)之间，连接有将烟气在所述第二膨胀机(17)中膨胀降压时产生的功作为驱动カ传输给所述第二压缩机(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘中学，张祺，仵浩，蔡奇志，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：