本實用新型涉及余熱回收技術領域，特別是一種利用廢氣余熱為熱源的LNG液化裝置。

背景技術：

隨著我國天然氣資源的不斷開發(fā)利用，大量的天然氣油氣田得到有效開發(fā)，同時配套的燃氣發(fā)電機組也得到了廣泛的應用。通常情況下，發(fā)電機組發(fā)電時產生的廢氣溫度高達500℃～600℃。據估算,在天然氣發(fā)電機組消耗的天然氣所產生的能量中,只有約35%轉化為電能。為合理利用有效能源，大中型油氣田開采基礎設施健全，均配套有大型燃氣發(fā)電機組采用冷熱電聯產等工藝回收高溫廢氣余熱。但對于偏遠、零星、小型油氣田開采，其基礎設施不完善，通常沒有相關配套設施，導致配套的燃氣發(fā)電機組產生的廢氣得不到有效利用，約有30%被白白浪費排放掉，不利于國家資源綜合利用和發(fā)展循環(huán)經濟的戰(zhàn)略政策。

天然氣液化是LNG生產的核心，中小型LNG液化裝置一般采用MRC混合制冷液化工藝。在天然氣液化流程中,因混合制冷循環(huán)液化天然氣流程具有機組設備少,流程簡單,投資省,管理方便等優(yōu)點而得到國內外重視。MRC混合制冷液化工藝分采用和不采用預冷兩種。其中采用預冷MRC液化工藝根據預冷循環(huán)的介質不同，分為丙烷預冷、氨預冷、氟利昂預冷。采用氨吸收式預冷機組在提供冷量時，需要消耗熱量為精餾塔的塔底再沸器提供熱源（此熱源來源于燃氣發(fā)動機在產生電力同時，產生的大量高溫廢氣）；采用丙烷預冷，需要配備丙烷壓縮機，流程較氨預冷復雜、造價較氨預冷高。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種提高能源利用率、降低運行成本的利用廢氣余熱為熱源的LNG液化裝置。

本實用新型的目的通過以下技術方案來實現：一種利用廢氣余熱為熱源的LNG液化裝置，它包括預冷換熱器A、過冷換熱器、壓縮機和冷卻器A，所述的預冷換熱器A的第一進口與天然氣供應設備連接，所述的預冷換熱器A的第一出口與過冷換熱器的第一進口連接，所述的過冷換熱器的第一出口與液化天然氣管道連接，所述的壓縮機的第一進口與冷劑供應設備連接，所述的壓縮機的出口與預冷換熱器A的第二進口連接，且在該管道上安裝有冷卻器A，所述的預冷換熱器A的第二出口與過冷換熱器的第二進口連接，所述的過冷換熱器的第二出口與過冷換熱器的第三進口連接，且在該連接的管道上安裝有節(jié)流閥A，所述的過冷換熱器的第三出口與預冷換熱器A的第三進口連接，所述的預冷換熱器A的第三出口與壓縮機的第二進口連接，所述的預冷換熱器A上還設置有第四進口和第四出口，其中預冷換熱器A的第四進口與液氨管道連接，所述的預冷換熱器A的第四出口與氣氨管道的進口連接，所述的氣氨管道的出口與氨吸收制冷機組連接。

所述的氨吸收制冷機組包括精餾塔、冷凝器A、節(jié)流閥B、預冷換熱器B、氨吸收器、冷凝器B、換熱器、冷卻器B，減壓閥和增壓泵，所述的精餾塔的氣氨出口與所述的冷凝器A連接，所述的精餾塔的液氨出口通過管道與預冷換熱器B進口連接，且該管道與冷凝器A的出口連接，所述的節(jié)流閥B安裝在冷凝器A與預冷換熱器B進口連接的管道上，所述的預冷換熱器B的出口與氨吸收器的進口連接，所述的氨吸收器和與預冷換熱器A的第四出口連接的氣氨管道連接，所述的氨吸收器的出口與換熱器的濃氨水入口連接，且在該連接的管道上設置有增壓泵，所述的換熱器的稀氨水入口與精餾塔的稀氨水出口連接，且在連接的管道上設置有冷凝器B，所述的換熱器的稀氨水出口與氨吸收器的進口連接，且在連接的管道上設置有冷卻器B和減壓閥，所述的減壓閥位于冷卻器B的下游。

所述的精餾塔的底部設置有再沸器，所述的再沸器與高溫熱源管道連通。

本實用新型具有以下優(yōu)點：

1、燃氣發(fā)動機在產生電力的同時，高溫廢氣也產生大量飽和蒸汽，以此為熱源提供給精餾塔再沸器，利用氨吸收式預冷機組產生冷源，為預冷工段提供冷量，從而降低MRC壓縮機功耗，在提高能源利用效率的同時，降低了運行成本。

2、本技術通過氨吸收式預冷機組、預冷換熱器，將高溫廢氣余熱應用于液化工藝的預冷工段，采用氨吸收式預冷的MRC液化工藝，較丙烷預冷，不用使用丙烷壓縮機組，可有效降低運行成本。

附圖說明

圖1 為天然氣液化工藝流程示意圖；

圖2 為氨吸收制冷工藝流程示意圖；

圖中，1-預冷換熱器A，2-過冷換熱器，3-節(jié)流閥A，4-壓縮機，5-冷卻器A，6-精餾塔，7-冷凝器A，8-節(jié)流閥B，9-預冷換熱器B，10-氨吸收器，11-冷凝器B，12-換熱器，13-冷卻器B，14-減壓閥，15-增壓泵。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步的描述，本實用新型的保護范圍不局限于以下所述：

如圖1所示，一種利用廢氣余熱為熱源的LNG液化裝置，它包括預冷換熱器A1、過冷換熱器2、壓縮機4和冷卻器A5，所述的預冷換熱器A1的第一進口與天然氣供應設備連接，所述的預冷換熱器A1的第一出口與過冷換熱器2的第一進口連接，所述的過冷換熱器2的第一出口與液化天然氣管道連接，所述的壓縮機4的第一進口與冷劑供應設備連接，所述的壓縮機4的出口與預冷換熱器A1的第二進口連接，且在該管道上安裝有冷卻器A5，所述的預冷換熱器A1的第二出口與過冷換熱器2的第二進口連接，所述的過冷換熱器2的第二出口與過冷換熱器2的第三進口連接，且在該連接的管道上安裝有節(jié)流閥A3，所述的過冷換熱器2的第三出口與預冷換熱器A1的第三進口連接，所述的預冷換熱器A1的第三出口與壓縮機4的第二進口連接，所述的預冷換熱器A1上還設置有第四進口和第四出口，其中預冷換熱器A1的第四進口與液氨管道連接，所述的預冷換熱器A1的第四出口與氣氨管道的進口連接，所述的氣氨管道的出口與氨吸收制冷機組連接。

在本實施例中，如圖2所示，所述的氨吸收制冷機組包括精餾塔6、冷凝器A7、節(jié)流閥B8、預冷換熱器B9、氨吸收器10、冷凝器B11、換熱器12、冷卻器B13，減壓閥14和增壓泵15，所述的精餾塔6的氣氨出口與所述的冷凝器A7連接，所述的精餾塔6的液氨出口通過管道與預冷換熱器B9進口連接，且該管道與冷凝器A7的出口連接，所述的節(jié)流閥B8安裝在冷凝器A7與預冷換熱器B9進口連接的管道上，所述的預冷換熱器B9的出口與氨吸收器10的進口連接，所述的氨吸收器10和與預冷換熱器A1的第四出口連接的氣氨管道連接，所述的氨吸收器10的出口與換熱器12的濃氨水入口連接，且在該連接的管道上設置有增壓泵15，所述的換熱器12的稀氨水入口與精餾塔6的稀氨水出口連接，且在連接的管道上設置有冷凝器B11，所述的換熱器12的稀氨水出口與氨吸收器10的進口連接，且在連接的管道上設置有冷卻器B13和減壓閥14，所述的減壓閥14位于冷卻器B13的下游。

在本實施例中，所述的精餾塔6的底部設置有再沸器，所述的再沸器與高溫熱源管道連通，所述的高溫熱源為高溫廢氣熱源，從而節(jié)約了能量，降低了能耗。

本實用新型的工作過程如下：天然氣經預冷換熱器A1冷卻，再經過冷換熱器2冷卻，得到液化天然氣產品，而混合冷劑經壓縮機4加壓、冷卻器A5冷卻后，進入預冷換熱器A1冷卻，再經過冷換熱器2冷卻、節(jié)流閥3節(jié)流降溫后，作為冷源為過冷換熱器2提供冷能，然后冷劑再經過預冷換熱器A1冷卻，最后再次進入壓縮機4內增壓，完成混合冷劑循環(huán)，從而降低冷劑的使用量，節(jié)約成本；經節(jié)流后的液氨進入預冷換熱器A1換熱后，變成氣氨后，在氨吸收器10中與稀氨水形成濃氨水，進入完成氨吸收制冷循環(huán)；

氨吸收制冷循環(huán)工作過程如下：氨水進入精餾塔6，高溫廢氣熱源進入精餾塔6塔底再沸器為精餾塔6提供熱量，經精餾，氣氨經塔頂排出，并且氣氨在冷凝器A7中換熱液化為液氨，經節(jié)流閥B8節(jié)流降溫、預冷換熱器B9換熱后，液氨吸收熱量變成氣氨，同時濃氨水經精餾后，稀氨水經塔底排除，在冷凝器B11、換熱器12、冷卻器B13中換熱降溫，經減壓閥14減壓降溫后，與來自塔頂的氣氨以及預冷換熱器A1出來的氣氨在氨吸收器9中形成濃氨水，經增壓泵15增壓升溫、換熱器12升溫后，重新進入精餾塔6，形成一個完整的氨吸收制冷循環(huán)。