本發(fā)明涉及一種LNG氣化站冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

天然氣與煤炭、石油并稱世界三大能源，相對(duì)煤和石油，天然氣不僅更潔凈，熱值高，經(jīng)濟(jì)效益高，且儲(chǔ)量巨大。LNG(液化天然氣)中蘊(yùn)藏著大量的高品質(zhì)的冷能。LNG是將氣態(tài)天然氣經(jīng)脫水脫硫凈化處理，常壓液化為-162℃的液態(tài)天然氣，體積約為等量氣態(tài)天然氣的1/600，故便于運(yùn)輸。不僅可以作為燃燒原料供熱能使用，而且攜帶著大量的冷能。每生產(chǎn)一噸LNG需消耗動(dòng)力約850kWh，在供給用戶使用前將LNG升溫氣化至常溫狀態(tài)，LNG氣化的過(guò)程釋放大量的冷能，約830kJ/kg。

目前，世界上大部分的LNG接收站主要以海水或空氣作為熱源通過(guò)開架式的海水氣化器，或以部分LNG燃燒熱作為熱源，通過(guò)浸沒(méi)燃燒式氣化器來(lái)加熱氣化LNG。這些冷能不僅白白浪費(fèi)，而且直接排放到周圍環(huán)境會(huì)對(duì)周圍的生態(tài)產(chǎn)生一定影響。充分利用LNG冷能不僅可以降低需冷用戶的制冷成本，而且有利于降低LNG的使用成本，促進(jìn)LNG產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，推動(dòng)節(jié)能減排的建設(shè)，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益，因而具有重大的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)意義與極其深遠(yuǎn)的社會(huì)和戰(zhàn)略意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：基于上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種LNG氣化站冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的一個(gè)技術(shù)方案是：一種LNG氣化站冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)，包括依次管路連接的LNG儲(chǔ)罐、抽風(fēng)機(jī)、LNG-冷媒換熱器、空溫式氣化器、廢熱加熱器、減壓閥、流量檢測(cè)裝置和發(fā)電機(jī)組，LNG通過(guò)LNG-冷媒換熱器的殼程，LNG-冷媒換熱器的管程內(nèi)循環(huán)有冷媒，LNG-冷媒換熱器的管程出口和入口之間依次管路連接有冷媒儲(chǔ)罐、冷媒-制冷劑換熱器，冷媒-制冷劑換熱器內(nèi)循環(huán)有為室內(nèi)提供冷量的制冷劑，LNG儲(chǔ)罐輸出端與空溫式氣化器輸入端之間管路連通，發(fā)電機(jī)組的排氣口管路連接有為室內(nèi)提供熱量的廢熱回收裝置，廢熱回收裝置的輸出端管路連接廢熱加熱器的輸入端。

進(jìn)一步地，冷媒是體積濃度為50％的乙二醇溶液。

進(jìn)一步地，LNG儲(chǔ)罐輸出端與空溫式氣化器輸入端之間設(shè)有兩條并聯(lián)的管路，且每條管路上均設(shè)置有電磁閥，分別為電磁閥A和電磁閥B。

進(jìn)一步地，LNG儲(chǔ)罐的輸出端設(shè)置有開啟閥，抽風(fēng)機(jī)的輸入端設(shè)置有電磁閥C。

進(jìn)一步地，發(fā)電機(jī)組包括發(fā)電機(jī)、渦輪機(jī)、燃燒室、傳動(dòng)軸和壓氣機(jī)，發(fā)電機(jī)組給室內(nèi)提供熱量，流量檢測(cè)裝置和燃燒室之間設(shè)置有預(yù)熱器，廢熱回收裝置的輸出端管路連接預(yù)熱器的輸入端。

本發(fā)明的有益效果是：(1)LNG氣化站系統(tǒng)與傳統(tǒng)的集中供冷系統(tǒng)兩套獨(dú)立系統(tǒng)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)能源互補(bǔ)利用，提高能源利用效率；(2)實(shí)現(xiàn)了LNG冷能的回收，避免對(duì)環(huán)境造成冷污染；(3)制冷劑在冷媒-制冷劑換熱器中換熱，實(shí)現(xiàn)制冷劑的過(guò)冷，提高了制冷循環(huán)的COP，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用；(4)本發(fā)明改造方便，在現(xiàn)有LNG氣化站的基礎(chǔ)上僅需增設(shè)LNG-冷媒換熱器、冷媒-制冷劑換熱器、抽風(fēng)機(jī)即可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)制冷；(5)利用廢熱回收裝置收集的熱量預(yù)熱燃燒室入口端的天然氣，提高發(fā)電效率；(6)利用廢熱回收裝置收集的熱量加熱LNG，使之轉(zhuǎn)變?yōu)樘烊粴猓娲怂∈郊訜崞鞯氖褂?，起到?jié)能的效果。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的冷能利用流程圖；

圖3是過(guò)冷循環(huán)示意圖；

其中：1.LNG儲(chǔ)罐，2.抽風(fēng)機(jī)，3.LNG-冷媒換熱器，4.冷媒儲(chǔ)罐，5.冷媒-制冷劑換熱器，6.傳動(dòng)軸，7.壓氣機(jī)，8.廢熱回收裝置，9.流量檢測(cè)裝置，10.減壓閥，11.廢熱加熱器，12.空溫式氣化器，13.電磁閥A，14.電磁閥B，15.電磁閥C，16.開啟閥，17.預(yù)熱器，18.燃燒室，19.渦輪機(jī)，20.發(fā)電機(jī)，21.冷凝器，22.節(jié)流閥，23.蒸發(fā)器，24.壓縮機(jī)。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，以下實(shí)施例旨在說(shuō)明本發(fā)明而不是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步限定。

如圖1所示的一種LNG氣化站冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)，包括依次管路連接的LNG儲(chǔ)罐1、抽風(fēng)機(jī)2、LNG-冷媒換熱器3、空溫式氣化器12、廢熱加熱器11、減壓閥10、流量檢測(cè)裝置9和發(fā)電機(jī)組，LNG通過(guò)LNG-冷媒換熱器3的殼程，LNG-冷媒換熱器3的管程內(nèi)循環(huán)有冷媒，LNG-冷媒換熱器3的管程出口和入口之間依次管路連接有冷媒儲(chǔ)罐4、冷媒-制冷劑換熱器5，冷媒-制冷劑換熱器5內(nèi)循環(huán)有為室內(nèi)提供冷量的制冷劑，LNG儲(chǔ)罐1輸出端與空溫式氣化器12輸入端之間管路連通，發(fā)電機(jī)組的排氣口管路連接有為室內(nèi)提供熱量的廢熱回收裝置8，廢熱回收裝置8的輸出端管路連接廢熱加熱器11的輸入端。

冷媒是體積濃度為50％的乙二醇溶液。

LNG儲(chǔ)罐1輸出端與空溫式氣化器12輸入端之間設(shè)有兩條并聯(lián)的管路，且每條管路上均設(shè)置有電磁閥，分別為電磁閥A13和電磁閥B14。

LNG儲(chǔ)罐的輸出端設(shè)置有開啟閥16，抽風(fēng)機(jī)的輸入端設(shè)置有電磁閥C15。

發(fā)電機(jī)組包括發(fā)電機(jī)20、渦輪機(jī)19、燃燒室18、傳動(dòng)軸6和壓氣機(jī)7，發(fā)電機(jī)組給室內(nèi)提供熱量，流量檢測(cè)裝置9和燃燒室18之間設(shè)置有預(yù)熱器17，廢熱回收裝置8的輸出端管路連接預(yù)熱器17的輸入端。發(fā)電機(jī)排氣出的廢熱被廢熱回收裝置8收集，廢熱回收裝置8收集的熱量預(yù)熱燃燒室18入口端的天然氣，提高發(fā)電效率。

使用時(shí)，打開LNG儲(chǔ)罐的自增壓系統(tǒng)，升壓至大約0.6MPa，然后開啟LNG儲(chǔ)罐開啟閥將LNG輸送到LNG-冷媒換熱器中與冷媒進(jìn)行熱交換，LNG部分氣化升溫，溫度由-162℃升至20℃左右，同時(shí)將冷量傳遞給冷媒，氣態(tài)天然氣通過(guò)空溫式氣化器、廢熱加熱器、減壓閥，最終輸送到用氣設(shè)備或者發(fā)電機(jī)組。

如圖2示，制冷劑在冷媒-制冷劑換熱器中換熱，實(shí)現(xiàn)制冷劑的過(guò)冷，再通過(guò)過(guò)冷循環(huán)不斷地為室內(nèi)提供冷量。

過(guò)冷循環(huán)如圖3示，低溫低壓的氣態(tài)制冷劑通過(guò)壓縮機(jī)24，變成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，再通過(guò)冷凝器21，變成低溫高壓的液態(tài)制冷劑，再通過(guò)冷媒-制冷劑換熱器5，實(shí)現(xiàn)制冷劑的過(guò)冷，再通過(guò)節(jié)流閥22，變成過(guò)冷狀態(tài)的低溫低壓液態(tài)制冷劑，最后通過(guò)蒸發(fā)器23，液態(tài)制冷劑蒸發(fā)吸熱，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)供冷的目的。

當(dāng)流量監(jiān)測(cè)裝置檢測(cè)到天然氣用氣量不能夠滿足用戶需求時(shí)，可調(diào)節(jié)空溫式氣化器電磁閥A、電磁閥B的開度，將LNG儲(chǔ)罐的LNG直接通過(guò)空溫式氣化器、廢熱加熱器進(jìn)行加熱，補(bǔ)充天然氣供氣量。流量監(jiān)測(cè)裝置和電磁閥A、B、C分別與控制器電連接。經(jīng)過(guò)流量監(jiān)控裝置的天然氣可以用于發(fā)電，供用戶使用，多余的電量還可以輸送的電網(wǎng)。

廢熱回收裝置收集天然氣發(fā)電過(guò)程產(chǎn)生的廢熱，廢熱用于對(duì)廢熱加熱器供熱，同時(shí)用于建筑用戶室內(nèi)的采暖熱水、生活熱水。

利用冷媒儲(chǔ)罐儲(chǔ)冷，可將供氣高峰時(shí)期多余的冷能儲(chǔ)存起來(lái)，當(dāng)供氣處于低谷時(shí)再將冷媒儲(chǔ)存的多余冷能釋放出來(lái)，滿足用冷用戶的需求，從而可起到供冷調(diào)峰的作用，保證供冷的安全穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)的適應(yīng)性。

制冷劑在冷媒-制冷劑換熱器中換熱，實(shí)現(xiàn)制冷劑的過(guò)冷，提高了制冷循環(huán)的COP，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。