組發(fā)電。膨脹后的天然 氣壓力由用戶要求或燃氣管網(wǎng)壓力所決定，低壓低溫天然氣通過海水汽化器5吸熱達到管 網(wǎng)或用戶溫度要求后進入輸氣管網(wǎng)。
[0013] B、第一級朗肯循環(huán)：采用三組分混合工質（甲烷、乙烯、丙烷）作為循環(huán)介質，出混 合工質冷凝器的微正壓液態(tài)混合工質進入混合工質加壓泵增壓后，依次進入混合工質-丙 烷換熱器和混合工質-海水換熱器后，實現(xiàn)氣化并升溫后，以氣體狀態(tài)進入混合工質膨脹 機內膨脹并降溫，透平膨脹機的輸出功用于驅動發(fā)電機產生電力，氣態(tài)混合工質通過透平 膨脹機后，以-60~-40°C低溫氣體狀態(tài)進入混合工質冷凝器，與高壓液態(tài)天然氣換熱后冷 凝成液體，并再次進入混合工質加壓泵提升循環(huán)壓力；
[0014] 將LNG泵1提升壓力后的高壓LNG物流在第一級朗肯循環(huán)中的混合工質冷凝器2 中與三元工質透平膨脹機9出口排出的低壓三元工質蒸汽換熱，三元混合工質實現(xiàn)冷凝， 溫度約為_135°C~_145°C。降溫冷凝后的循環(huán)工質再經(jīng)三元工質泵6增壓后，壓力達到 0. 5~2MPa。增壓后的液態(tài)混合工質再與第二級朗肯循環(huán)中的工質丙烷換熱，釋放冷能后 降溫至-40°C~-45°C，并部分氣化。三元工質以氣液混合物的狀態(tài)進入海水汽化器8,吸收 海水熱量氣化后進入三元工質透平膨脹機9膨脹做功，并帶動發(fā)電機組發(fā)電。膨脹后的低 壓氣態(tài)工質再次進入混合工質冷凝器2吸收LNG冷量完成液化。
[0015] C、第二級朗肯循環(huán)：采用丙烷作為循環(huán)介質，出混合工質-丙烷換熱器的低壓液 態(tài)丙烷進入丙烷工質增壓泵增壓后，進入丙烷-海水換熱器，實現(xiàn)氣化并升溫后，以氣體狀 態(tài)進入透平膨脹機內膨脹并降溫，透平膨脹機的輸出功用于驅動發(fā)電機產生電力，氣態(tài)丙 烷工質通過丙烷工質膨脹機與發(fā)電機后，以低溫氣態(tài)狀態(tài)進入混合工質-丙烷換熱器，與 液態(tài)混合工質換熱后冷凝成液體，并再次進入丙烷工質增壓泵提升循環(huán)壓力；
[0016] 將三元工質泵提升壓力后的高壓液態(tài)混合工質物流在第二級朗肯循環(huán)中的丙烷 工質冷凝器7中與丙烷工質透平膨脹機12出口排出的低壓丙烷工質蒸汽換熱，丙烷工質實 現(xiàn)冷凝，溫度約為-40°C~-45°C。降溫冷凝后的丙烷工質再經(jīng)丙烷工質泵10增壓后，壓力 達到0. 5~1. 2MPa。增壓后的液態(tài)丙烷工質進入海水汽化器11，吸收海水熱量氣化后進入 丙烷工質透平膨脹機12膨脹做功，并帶動發(fā)電機組發(fā)電。膨脹后的低壓氣態(tài)丙烷再次進入 丙烷工質冷凝器7吸收第一級朗肯循環(huán)中混合工質的冷量實現(xiàn)液化。
[0017] 作為優(yōu)選方案，原料液化天然氣微正壓儲存，即其儲存壓力為0. 12MPa。
[0018] 作為優(yōu)選方案，膨脹機出口壓力由其接入的外輸管網(wǎng)要求的壓力或用戶使用壓力 所決定。
[0019] 作為優(yōu)選方案，天然氣出海水氣化器的出口溫度由其接入的外輸管網(wǎng)要求的溫度 所決定。
[0020] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
[0021] (1)本發(fā)明的方法是基于能量溫度對口和梯級利用的原理，在不過分增加系統(tǒng)復 雜度的前提下，通過串聯(lián)的兩個朗肯循環(huán)，逐級利用LNG的冷能，減小LNG與朗肯循環(huán)工質 傳熱過程的有效能損失，冷能發(fā)電效率更高。
[0022] (2)通過設置天然氣的一級直膨，能夠在保證管網(wǎng)和用戶壓力需要的條件下，充分 利用LNG的壓力能。
【附圖說明】
[0023] 通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、 目的和優(yōu)點將會變得更明顯：
[0024] 圖1是本發(fā)明提出的一種分別采用混合工質和丙烷工質的兩級郎肯循環(huán)獲取液 化天然氣冷量的發(fā)電系統(tǒng)及其方法的工作流程圖；
[0025] 圖中：1、LNG泵；2、LNG-混合工質換熱器；3、LNG-海水換熱器；4、天然氣膨脹 機；5、NG-海水換熱器；6、混合工質泵；7、混合工質-丙烷換熱器；8、混合工質-海水換熱 器；9、混合工質膨脹機；10、丙烷泵；11、丙烷-海水換熱器；12、丙烷工質膨脹機;A、天然 氣一級直接膨脹；B、第一級三元混合工質朗肯循環(huán)；C、第二級丙烷工質朗肯循環(huán)；I、第一 物流；II、第二物流、III、第三物流；IV、第四物流；V、第五物流；VI、第六物流；VII、第七物 流；VIII、第八物流；IX、第九物流；X、第十物流；XI、第^^一物流；XII、第十二物流；XIII、 第十三物流；XIV、第十四物流。
【具體實施方式】
[0026] 下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術 人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術 人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明 的保護范圍。
[0027] 實施例1
[0028] 一種梯級利用液化天然氣冷能發(fā)電的方法，其工藝流程如圖1所示，包括包括天 然氣介質一級直接膨脹A、第一級三元混合工質朗肯循環(huán)B、第二級丙烷工質朗肯循環(huán)C三 個部分。
[0029]接收站的液化天然氣（LNG)的摩爾組成為：甲烷91 %，乙烷5%，丙烷2. 5%，異丁 烷1 %，異戊烷0. 1 %，氮0. 4% ;LNG冷能發(fā)電利用的LNG蒸發(fā)量為201t/h，第一級朗肯循 環(huán)選擇的冷媒是三元混合工質，由甲烷、乙烷、丙烷組成，流量為140t/h;二級朗肯循環(huán)選 擇的冷媒是單一工質丙烷，流量為76t/h。
[0030] 來自界區(qū)外LNG泵1的出口壓力為10.OMPa(表壓）、-157. 4°C的LNG(第一物流I) 首先與混合工質在LNG蒸發(fā)器2進行換熱，LNG被加熱到-51. 08°C(第二物流II)，然后與 海水在NG加熱器3中換熱蒸發(fā)，海水換熱器3出口的NG溫度為28°C(第三物流III)(隨 季節(jié)變化，海水溫度不同）、壓力為lOMPa，進入膨脹機4做功，輸出功率為2522kW。做功后 的NG壓力5. 92MPa，溫度-6. 4°C(第四物流IV)，進入NG加熱器5加熱，加熱后的NG壓力 5. 87MPa、溫度5°C(第五物流V)，送至NG管網(wǎng)。
[0031] 0?16MPa、-48. 53°C的混合工質（第十物流X)在與lOMPa、-157. 4°C的LNG(第一 物流I)在LNG蒸發(fā)器2換熱后冷凝為0.llMPa、-138°C的液體（第六物流VI)，經(jīng)混合工質 泵6增壓至2MPa(第七物流VII)，增壓泵耗功為144. 4kW，進入混合工質蒸發(fā)器7與二級朗 肯循環(huán)工質丙烷換熱，混合工質被加熱到-33. 05°C(第八物流VIII)，然后與海水在混合工 質蒸發(fā)器8中換熱蒸發(fā)，蒸發(fā)為1.9MPa、28°C的蒸汽（第九物流IX)，進入混合工質朗肯循 環(huán)膨脹機9膨脹做功，輸出功率為4403kW。膨脹做功后的混合工質（第十二物流X)再進入 LNG蒸發(fā)器2,以此構成三元混合工質朗肯循環(huán)。
[0032] 0. 16MPa、-29°C的丙烷工質（第十四物流XIV)在與2MPa、-137. 2°C的混合工質 (第七物流VII)在換熱器7換熱后冷凝為0.llMPa、-43°C的液體（第^^一物流XI)，經(jīng)丙 烷工質泵10增壓至1.OMPa(第十二物流XII)，增壓泵耗功為40. 32kW，進入海水汽化器11 換熱蒸發(fā)為28°C的蒸汽（第十三物流XIII)，進入二級丙烷朗肯循環(huán)膨脹機12膨脹做功， 輸出功率為1450kW。膨脹做功后的工質（第十四物流XIV)再進入換熱器7與混合工質換 熱實現(xiàn)冷凝，以此構成丙烷工質側朗肯循環(huán)。
[0033] 海水作為工藝中的熱源，分別用于加熱一級朗肯循環(huán)中的混合工質和二級朗肯循 環(huán)中的丙烷工質、直膨部分的LNG與低溫NG。循環(huán)計算中的透平