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一种梯级利用液化天然气冷能发电的方法技术

技术编号:8654027 阅读:207 留言:0更新日期:2013-05-01 21:43
本发明专利技术公开了一种梯级利用液化天然气冷能发电的方法,该方法包括天然气介质朗肯循环和冷媒介质朗肯循环两个部分,是利用汽化的天然气和另一种冷媒作为发电工质,通过控制天然气介质和冷媒介质的压力来实现与LNG的多重梯级换热,一方面解决朗肯循环发电时冷媒回收LNG冷能的过程中有效能损失过大的问题(本发明专利技术方法比常规利用LNG冷能发电的朗肯循环效率提高60~80%),另一方面通过系统集成将朗肯循环中增压后的液化冷媒携带的冷能再次利用,提高冷能的利用效率;同时,本发明专利技术以热媒水为介质利用接收站附近的燃气-蒸汽联合电厂发电后排向大气的烟气余热作为冷能发电的低温热源,不仅可以提高朗肯循环的发电效率,而且余热利用不会对燃气电厂的发电效率产生不利影响,并且可以减少烟气余热对环境造成的热污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于液化天然气(LNG)冷能发电领域,具体涉及。
技术介绍
为了优化我国的能源结构,提高能源利用效率,减少二氧化碳排放,近年来我国积极发展天然气产业,一方面大力开发国内的天然气资源,另一方面从国外大量进口天然气来弥补国内资源的不足。目前,我国已在广东、福建、浙江、上海、江苏、山东、河北、辽宁等沿海地区规划和建设了多个液化天然气(LNG)站线项目。据海关总署公布数据显示,2010年我国共进口了 936万吨LNG,预计到2015年我国的LNG进口量将达到4000万吨。进口的LNG是一种_162°C的常压低温液体,需要利用泵将LNG增压到7 IOMPa (绝对压力,下文出现的压力均为绝对压力)后,再经加热汽化才能进入燃气管网供应给下游用户使用。常规的LNG汽化方法是采用海水或者空气直接加热,在冬季气温和海水温度较低的地区,还需要燃烧一部分天然气来加热汽化LNG,这样不仅大量宝贵的冷能被海水或空气带走,造成巨大的能源浪费,而且还会对汽化站周边的水体生态环境造成明显的冷污染。LNG冷能是一种非常优质的清洁能源,天然气在液化的过程中需要消耗50(T600kWh/t的电能,在汽化的时候本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种梯级利用液化天然气冷能发电的方法,其特征在于包括天然气介质朗肯循环和冷媒介质朗肯循环两个部分;所述的天然气介质朗肯循环包括以下步骤:(1)天然气介质吸收冷能液化将常压液化天然气加压至7?10MPa,成为高压LNG,温度为?156~?145℃;高压LNG与从天然气透平膨胀机中排出的低压天然气在低压天然气冷凝器中换热,使得低压天然气液化成为低压LNG,低压LNG再经LNG泵加压后与从低压天然气冷凝器中流出的高压LNG等压混合;混合后得到的高压LNG在中压天然气冷凝器中与从天然气透平膨胀机中抽出的中压天然气换热,此股中压天然气吸收冷能后液化成为中压LNG,该中压LNG再经泵增压后与从中压天然气冷...

【技术特征摘要】
1.一种梯级利用液化天然气冷能发电的方法,其特征在于包括天然气介质朗肯循环和冷媒介质朗肯循环两个部分;所述的天然气介质朗肯循环包括以下步骤:(1)天然气介质吸收冷能液化将常压液化天然气加压至7-10MPa,成为高压LNG,温度为-156 _145°C ;高压LNG与从天然气透平膨胀机中排出的低压天然气在低压天然气冷凝器中换热,使得低压天然气液化成为低压LNG,低压LNG再经LNG泵加压后与从低压天然气冷凝器中流出的高压LNG等压混合;混合后得到的高压LNG在中压天然气冷凝器中与从天然气透平膨胀机中抽出的中压天然气换热,此股中压天然气吸收冷能后液化成为中压LNG,该中压LNG再经泵增压后与从中压天然气冷凝器中流出的高压LNG等压混合,形成高压LNG混合物流;(2)天然气介质膨胀做功步骤(I)中获得的高压LNG混合物流在冷媒介质朗肯循环中释放冷能而全部汽化变成高压天然气流,压力为6-9MPa,再在高压天然气加热器中利用低温热源将其加热至5-10°C,然后通过分流器从高压天然气流中将用于循环发电的高压天然气介质分出,余下的由LNG汽化而来的高压天然气进入天然气管网;再在高压天然气过热器中利用低温热源将分出来的循环高压天然气介质加热至40-60°C后进入天然气透平膨胀机中做功,并带动发电机组发电;膨胀后低压天然气介质压力降低至0.5-1.5MPa,同时从天然气透平膨胀机中抽出的中压天然气,其压力为2.0-4.0MPa ;用于循环发电的天然气介质为LNG汽化量的50-70%,其中从天然气透平膨胀机中抽出的中压天然气介质占发电天然气介质总量的50-70% ;所述的冷媒介质朗肯循环包括以下步骤:(1)冷媒介质吸收冷能液化将天然气介质朗肯循环中获得的高压LNG混合物流在低压冷媒冷凝器中与从冷媒透平膨胀机出口排出的低压冷媒蒸汽换热,低压冷媒蒸汽吸收冷能后全部液化,再经冷媒泵增压成为高压液体冷媒,然后与高压天然气混合物流一起进入次中压冷媒冷凝器中与从冷媒透平膨胀机中抽出的次中压冷媒蒸汽换热,次中压冷媒蒸汽吸收冷能液化后再经冷媒泵增压后,再与从低压冷媒冷凝器中流出的高压液体冷媒等压混合成为新的高压液体冷媒流;新的高压液体冷媒流与从次中压冷媒冷凝...

【专利技术属性】
技术研发人员:熊永强
申请(专利权)人:暨南大学
类型:发明
国别省市:

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