一种LNG气化驱动的多级超低温余热发电供冷联产系统，属于液化天然气气化及余热发电技术领域。该系统包括液化天然气(LNG)气化子系统、工业余热水冷却子系统、有机朗肯低温余热发电模块、三级有机朗肯甚低温余热发电模块、四级燃气低温余压发电模块、余能供冷模块。其中，工业余热水作为第一级发电的新蒸汽热源和后三级发电的再热热源，剩余冷负荷由冷却塔承担；LNG低温冷却能力作为第三级发电乏气的冷源，而其气化后的高压做功能力作为第四级发电的驱动能源；第三级、第二级工质冷凝液分别作为第二级、第一级发电乏气的冷源，第一级工质冷凝液优先作为供冷冷源。该专利可充分利用LNG气化做功能力实现最大化的余热发电及其节能效益。能效益。能效益。
【技术实现步骤摘要】
一种LNG气化驱动的多级超低温余热发电供冷联产系统
[0001]本技术涉及一种LNG气化驱动的多级超低温余热发电供冷联产系统，属于液化天然气气化及余热发电
技术介绍
[0002]随着低碳环保政策及双碳目标的确立，近些年天然气需求量急剧增大，其中2021年中国液化天然气进口数量为7879.9万吨,同比增长17.4％。
[0003]液化天然气(LNG)船运并输配至高压气化站进行气化，再以高/中/低压方式通过管网送到下游中低压用气站，或者就地进行发电供热等。由于液化天然气的储存温度约为
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162℃，含有极大的冷量，而其气化过程中需要外部热源进行加热。例如南通口岸LNG：设计供应量2000万吨，目前已达到700多万吨。其气化过程采用大量海水(全年约15～30℃)与LNG进行换热，LNG气化后的压力约为10MPa、温度常温(约10～30℃)，比容约100kg/m3，再输入高压燃气管道进行远距离输配。
[0004]存在问题如下。海水退水的温度下降，返回大海后降低了临近海域的水温，严重影响到许多海洋生物的正常生长及渔业资源生态，政府希望彻底解决问题。
[0005]LNG液化过程中耗费了极高的电力等能源，也蕴含了品位极高的冷量资源，目前通过海水加热气化的方法，白白浪费了冷量资源。
[0006]双碳政策下更应采取创新性技术方式，高效回收利用LNG冷量资源，实现节能环保一体化效益。
技术实现思路
[0007]本技术的目的和任务是，针对上述LNG气化工程中存在的极大的低温资源及做功能力，采用全新的基于余热驱动的能源动力工艺系统，通过多级发电及供冷等技术方式，实现高效的综合梯级利用余热资源，实现节能环保一体化。
[0008]本技术的具体描述是：一种LNG气化驱动的多级超低温余热发电供冷联产系统，甚低温多效余热发电供冷系统由液化天然气LNG气化子系统、工业余热水冷却子系统、一级有机朗肯低温余热发电模块、二级燃气低温余压发电模块、余能供冷模块及连接管路组成，其中，所述的LNG气化子系统包括LNG 供液装置1、中低压燃气用户2、高压给液泵24，所述的工业余热水冷却子系统包括工业余热水来水H1的来水管6、工业余热水退水H2的退水管5、冷却塔3、冷却循环泵4，其中冷却塔3的进水口与来水管6相通，冷却塔3的出水口与冷却循环泵4的进口相连，冷却循环泵4的出口与退水管5相通，所述的一级有机朗肯低温余热发电模块包括低温余热蒸发器11，低温余热蒸发器 11的高温侧进口与来水管6相通，低温余热蒸发器11的高温侧出口与退水管 5相通，低温余热蒸发器11的低温侧出口与有机朗肯低温余热膨胀机12的主汽进口相连，有机朗肯低温余热膨胀机12的乏气出口与低温冷凝器13的进汽口相连，低温冷凝器13的凝结液出口与低温凝液泵14的进口相连，低温凝液泵14的出口与余能供冷模块中的供冷器7的低温侧进口相连，供冷器7的低温侧出口与低温余
热蒸发器11的低温侧进口相连，并通过旁通阀与供冷器7 的低温侧进口相连，供冷器7的高温侧进口与冷冻水来水C1相通，供冷器7 的高温侧出口与冷冻水退水C2相通，低温冷凝器13的冷却液进口与高压给液泵24的出口相连，高压给液泵24的进口与LNG供液装置1的供液口相连，低温冷凝器13的冷却汽出口与二级燃气低温余压发电模块中的高压燃气余热再热器21的低温侧进口相连，高压燃气余热再热器21的高温侧进口与来水管6 相通，高压燃气余热再热器21的高温侧出口与退水管5相通，高压燃气余热再热器21的低温侧出口与燃气低温余压发电膨胀机22的主汽进口相连，燃气低温余压发电膨胀机22的乏气出口与低压燃气余热再热器23的进汽口相连，低压燃气余热再热器23的高温侧进口与来水管6相通，低压燃气余热再热器23的高温侧出口与退水管5相通，低压燃气余热再热器23的低温侧出口与中低压燃气用户2的进气管相连。
[0009]低温余热蒸发器11采用闪蒸器结构或间壁式自由液面蒸发器结构。
[0010]工业余热水来水H1的温度范围为35～70℃，所述的冷冻水退水C2的温度范围为7～15℃。
[0011]有机朗肯低温余热膨胀机12采用透平机或螺杆机的结构，其做功工质采用乙烷或丙烷。
[0012]燃气低温余压发电膨胀机22采用透平机或螺杆机的结构，其做功工质采用LNG气化后的天然气。
[0013]本技术的有益效果如下：其一，利用LNG气化时的低温和高压做功能力进行多级发电，及适配性的满足供冷需求。其二，利用各类高耗能工业企业最大的余热资源——30～70℃的冷却水余热，进行多级甚低温发电，实现了前所未有的节能方式。第三，对各级发电的主汽进行再热，提高主汽温度及焓值，同时提高了其做功能力，结合多效多级发电，可取得较为显著的发电效率，可最充分开发LNG气化做功能力。其四，避免了通常采用海水进行LNG气化过程中所带来的所涉及海域内海水温度显著降低对海域生物及渔业资源带来的不利影响，且避免了海水在换热过程中对所接触的设备部件及管线等带来的严重的腐蚀及维修更新费用及其工作量。
附图说明
[0014]图1是本技术的系统示意图。
[0015]图1中各部件编号与名称如下。
[0016]LNG供液装置1、中低压燃气用户2、冷却塔3、冷却循环泵4、退水管5、来水管6、供冷器7、低温余热蒸发器11、有机朗肯低温余热膨胀机12、低温冷凝器13、低温凝液泵14、高压燃气余热再热器21、燃气低温余压发电膨胀机22、低压燃气余热再热器23、高压给液泵24、冷冻水来水C1、冷冻水退水 C2、工业余热水来水H1、工业余热水退水H2。
具体实施方式
[0017]图1是本技术的系统示意图。
[0018]一种LNG气化驱动的多级超低温余热发电供冷联产系统，甚低温多效余热发电供冷系统由液化天然气LNG气化子系统、工业余热水冷却子系统、一级有机朗肯低温余热发电模块、二级燃气低温余压发电模块、余能供冷模块及连接管路组成，其中，所述的LNG气化子
系统包括LNG供液装置1、中低压燃气用户2、高压给液泵24，所述的工业余热水冷却子系统包括工业余热水来水H1 的来水管6、工业余热水退水H2的退水管5、冷却塔3、冷却循环泵4，其中冷却塔3的进水口与来水管6相通，冷却塔3的出水口与冷却循环泵4的进口相连，冷却循环泵4的出口与退水管5相通，所述的一级有机朗肯低温余热发电模块包括低温余热蒸发器11，低温余热蒸发器11的高温侧进口与来水管6 相通，低温余热蒸发器11的高温侧出口与退水管5相通，低温余热蒸发器11 的低温侧出口与有机朗肯低温余热膨胀机12的主汽进口相连，有机朗肯低温余热膨胀机12的乏气出口与低温冷凝器13的进汽口相连，低温冷凝器13的凝结液出口与低温凝液泵14的进口相连，低温凝液泵14的出口与余能供冷模块中的供冷器7的低温侧进口相连，供冷器7的低温侧出口与低温余热蒸发器 11的低温侧进口相连，并通过旁通阀与供冷器7的低温侧进口相连，供冷器7 的高温侧进口与冷冻水来本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种LNG气化驱动的多级超低温余热发电供冷联产系统，其特征在于，甚低温多效余热发电供冷系统由液化天然气(LNG)气化子系统、工业余热水冷却子系统、一级有机朗肯低温余热发电模块、二级燃气低温余压发电模块、余能供冷模块及连接管路组成，其中，所述的LNG气化子系统包括LNG供液装置(1)、中低压燃气用户(2)、高压给液泵(24)，所述的工业余热水冷却子系统包括工业余热水来水(H1)的来水管(6)、工业余热水退水(H2)的退水管(5)、冷却塔(3)、冷却循环泵(4)，其中冷却塔(3)的进水口与来水管(6)相通，冷却塔(3)的出水口与冷却循环泵(4)的进口相连，冷却循环泵(4)的出口与退水管(5)相通，所述的一级有机朗肯低温余热发电模块包括低温余热蒸发器(11)，低温余热蒸发器(11)的高温侧进口与来水管(6)相通，低温余热蒸发器(11)的高温侧出口与退水管(5)相通，低温余热蒸发器(11)的低温侧出口与有机朗肯低温余热膨胀机(12)的主汽进口相连，有机朗肯低温余热膨胀机(12)的乏气出口与低温冷凝器(13)的进汽口相连，低温冷凝器(13)的凝结液出口与低温凝液泵(14)的进口相连，低温凝液泵(14)的出口与余能供冷模块中的供冷器(7)的低温侧进口相连，供冷器(7)的低温侧出口与低温余热蒸发器(11)的低温侧进口相连，并通过旁通阀与供冷器(7)的低温侧进口相连，供冷器(7)的高温侧进口与冷冻水来水(C1)相通，供冷器(7)的高温侧出口与冷冻水退水(C2)相通，低温冷凝器(13)的冷却液进口与高压给液泵(24)的出口相...
【专利技术属性】
技术研发人员：张茂勇，卢剑勇，李鑫，苗舰，温耀欣，余承霖，倪文岗，尹全亮，
申请(专利权)人：天津清捷能源环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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