冷能回收系统和方法技术方案

一种冷能回收系统，其包括用于接收LNG储罐的装置；LNG蒸发器，所述LNG蒸发器使用环境空气作为热源可操作以使得LNG储罐内的LNG蒸发；和冷能回收机构，冷能回收机构包括多个热交换器，所述多个热交换器布置为有利于在环境空气和所述LNG之间的热交换以实现LNG的蒸发和环境空气的冷却用于进一步的使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及冷能回收系统和方法。特别地，本专利技术涉及(但不限于)用于回收由于蒸发液化天然气(LNG)产生的冷能以用于进一步的使用的系统和方法，并在此上下文中描述。
技术介绍
对本专利技术背景的以下讨论仅旨在有利于本专利技术的理解。应当理解，讨论不是承认或认可任何所提到的材料在作为本专利技术的优先权日时被出版、已知或者是在任何判定中的本领域的技术人员的普遍公知的部分。液化天然气(LNG)是来自油田和气田的已经精炼的天然气，主要成分是甲烷。冷能回收和使用技术已应用到在LNG接收终端的气体供送管线，LNG接收终端储存的LNG被再气化并作为城市燃气供应给最终用户。在从液化天然气再气化的过程中，蒸发/沸腾过程是吸热反应，吸入热能并产出“冷”能。如图1中所示，“冷”能可以回收并用于包括例如制造高纯度甲烷、低温研磨、供应至相邻的工厂、空调设备、开架式蒸发器(ORV)、和通过膨胀涡轮产生电力等的多种应用。然而，由于冷能回收系统的复杂性，冷能回收工厂目前只用于在距LNG接收终端有限的区域内的工厂。对于位于远离LNG接收终端分布的电力站，供应给最终用户是通过罐车(tankrolly)的方式经由运输LNG至在电力站(在现场)处固定的储罐实现，罐车安装了储罐和用于在车辆上进行转移的泵，并且为了使用的目的，运输的LNG储罐经由如图2示出的LNG供应构造的一个示例在现场蒸发。图2示出根据用户的偏好供应给位于远离LNG接收终端的最终用户的LNG储罐20的常规构造。LNG在压力罐22中经由压力积累单元(PBU)24被控制和保持在期望的压力下。还包括连接至LNG储罐22的主气体加热器26，用于蒸发储罐22中的LNG用于使用。然而，从蒸发过程产生的所有的冷能被无意地浪费(即消散到外界)，这是因为冷能针对如图1中描述的用途未被管控。主气体加热器蒸发LNG的需求需要额外的热源，额外的热源消耗能量。根据上述，存在高效地管控和利用冷能并且在供应LNG至位于远离LNG接收终端的最终用户期间减少这种“冷”能损失的需求。冷能的管控和利用被理解为“冷能回收”。本专利技术寻求提供一种系统和方法至少部分地解决该需求。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面提供了冷能回收系统，所述冷能回收系统包括用于接收LNG储罐的装置；LNG蒸发器，所述LNG蒸发器包括可操作以使得LNG储罐内的LNG蒸发的热源；和冷能回收机构，所述冷能回收机构包括多个热交换器，所述多个热交换器布置为有利于在热源和所述LNG之间的热交换以实现LNG的蒸发和热源的冷却用于进一步的使用。优选地，LNG蒸发器是环境热蒸发器，环境热蒸发器使用环境空气作为热源。优选地，用于接收的LNG储罐的装置是包围LNG储罐的绝热真空装置。优选地，冷能回收机构包括可操作以压缩环境空气的涡轮增压器。优选地，来自涡轮增压器的压缩的环境空气被供送至后冷却器用于冷却。优选地，环境空气蒸发器包括安装在LNG储罐的外表面壁上的压力积累加热线圈。优选地，来自涡轮增压器的压缩空气可操作以驱动气体发动机发电机。优选地，气体发动机发电机被进一步布置为接收蒸发的LNG作为输入。优选地，冷能回收系统还包括热交换器，所述热交换器用于使得环境空气在由涡轮增压器压缩之前冷却。优选地，系统包括耦接至环境空气蒸发器的蒸发器。优选地，热源是已经用于冷却热发动机的水源。优选地，冷能回收系统包括用于蒸发和加热LNG的多个蒸发器。根据本专利技术的另一个方面，存在一种冷能回收方法包括以下步骤：a.将LNG储罐内的压力建立至预确定的压力水平；b.引导所述液体LNG至多个热交换器，所述多个热交换器布置为有利于在热源和所述LNG之间的热交换以实现LNG的蒸发和热源的冷却用于进一步的使用。优选地，热源是环境空气。优选地，方法还包括使得环境空气在使用前压缩的步骤。附图说明参照附图仅通过示例的方式，现在将描述本专利技术，其中：图1示出了从LNG终端回收的冷能的可能的用途；图2示出了现有技术的气体供应系统的一个示例；图3是根据本专利技术的实施例的冷能回收系统的系统图；图4示出了本专利技术的冷能回收系统的另一个实施例；和图5示出了本专利技术的冷能回收系统的又一个实施例。本专利技术的其它布置是可能的，且因此附图不应被理解为代替本专利技术的前述描述的共性。具体实施方式根据本专利技术的一个实施例存在冷能回收系统100。冷能回收系统100包括适合于接收LNG储罐200的真空绝热装置220。系统100还包括环境空气蒸发器300，所述环境空气蒸发器可操作以接收来自储罐200的液体LNG用于蒸发；和系统包括冷回收设备400，所述冷回收设备可操作以从空气蒸发器300接收蒸发的LNG用于进一步的处理。真空绝热装置220防止(在周围环境中的)热进入LNG储罐200，且反之亦然。环境空气蒸发器300将环境空气视为热源以蒸发在储罐200中的液体LNG。参考图3，环境空气蒸发器300包括耦接到入口阀350和出口阀360的压力积累线圈340。用于输送到最终用户的入口/出口阀系统和管道是基于个人用户的要求，并且不在本专利技术的范围之内。压力积累线圈340接触真空绝热装置220的外壁的表面。真空绝热装置的外壁暴露于处于环境温度的环境空气。通过经由入口阀350调节流经线圈340的液体LNG，压力积累线圈340控制和调节在储罐200中的LNG的压力。由于蒸发的LNG的体积约为LNG在其液体状态下的体积的八百倍，所以比较容易在储罐200中实现所需的积累压力。入口阀350是节流阀，所述节流阀可操作以通过调节液体LNG通过积累线圈340的流来调节在储罐200内的液体LNG的蒸发。当液体LNG穿过积累线圈340时，随着液体LNG通过周围的热被加热，液体LNG开始蒸发。随着液体LNG蒸发，储罐200内的压力在出口阀360关闭的情况下开始积累。以这种方式，储罐200的内部压力使用积累线圈340被积累至期望的水平。在储罐200内积累的压力可以通过改变穿过积累线圈340的LNG的流速来控制。流速的变化对储罐200中蒸发和积累压力是必要的。该方法被认为是“冷蒸发器”(以下称为CE)。因为蒸发LNG所必需的热能将从周围环境或环境空气被吸入，所以这种使用冷蒸发器的设备不需要如在现有技术的情况下的主气体加热器或类似热水、蒸汽或电加热器的热源24。高达七(7)巴的压力可提供给储罐200，这取决于储罐200的容量和积累必要的压力以供送LNG至蒸发器420所需的积累线圈340的热交换表面。当达到所需的压力积累时，一旦阀360被打开，加压的LNG液体将通过出口节流阀360被供送至热交换器420。热交换器420是蒸发器，所述蒸发器提供液体LNG和环境空气之间换热的交界(interface)。在热交换器420处，液体LNG获得热以蒸发同时环境空气损失热并被冷却。从热交换器420：i.蒸发的LNG被输送以供送至诸如气体发动机发电机500的输出发动机中。在环境空气被供送至蒸发器420之前，环境空气可被处理以除去杂质/水分。特别地，在环境空气接触到热交换器420的表面之前除去来自环境空气的水分是重要的；否则水分(基本上是水)冻结和阻塞热交换器420内的通道。ii.用于蒸发LNG的冷却环境空气被导向至涡轮增压器450。涡轮增压器450可操作以压缩冷却的环境空气。压缩后，在涡轮增压器450的输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷能回收系统，其包括用于接收LNG储罐的装置；LNG蒸发器，所述LNG蒸发器包括能够操作以使得所述LNG储罐内的LNG蒸发的热源；和冷能回收机构，所述冷能回收机构包括多个热交换器，所述多个热交换器布置为有利于在热源和所述LNG之间的热交换以实现所述LNG的蒸发和所述热源的冷却用于进一步的使用。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种冷能回收系统，其包括用于接收LNG储罐的装置；LNG蒸发器，所述LNG蒸发器包括能够操作以使得所述LNG储罐内的LNG蒸发的热源；和冷能回收机构，所述冷能回收机构包括多个热交换器，所述多个热交换器布置为有利于在热源和所述LNG之间的热交换以实现所述LNG的蒸发和所述热源的冷却用于进一步的使用。2.根据权利要求1所述的冷能回收系统，其中，所述LNG蒸发器是使用环境空气作为热源的环境热蒸发器。3.根据权利要求1或2所述的冷能回收系统，其中，用于接收所述LNG储罐的装置是用于包围所述LNG储罐的绝热真空装置。4.根据权利要求2所述的冷能回收系统，其中，所述冷能回收机构包括能够操作以压缩所述环境空气的涡轮增压器。5.根据权利要求4所述的冷能回收系统，其中，来自所述涡轮增压器的压缩的环境空气被供送至后冷却器用于冷却。6.根据前述权利要求中任一项所述的冷能回收系统，其中，所述环境空气蒸发器包括安装在所述LNG储罐的外表面壁上的压力积累加热线圈。7.根据权利要求4、5或6所述的冷能回收系统，其中，来自所述涡轮增压器的压缩的空气能够操作以驱动气...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳秀冶，
申请(专利权)人：舟波电子工程设备有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG