【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于lng冷能回收利用领域，具体涉及一种基于lng接收站的综合供能系统及方法。
技术介绍
1、传统lng接收站中lng气化方式为使用汽化器直接气化处理，该气化方式不仅浪费大量冷能，同时也需投入设备及运维成本，从而增加企业的投入。同时lng接收站bog处理也存在一定困难，尤其在lng气化波谷时，bog通常只能用高压压缩机进行压缩外输或火炬燃烧，造成高耗能及能源的浪费。如何在低能耗、高能源利用率、低成本情况下，实现lng冷能及bog的回收利用已成为当下天然气行业急需解决的难题。
2、中国专利申请cn116201619a公布了一种沼气厂内燃机余热和lng冷能综合利用发电系统及方法，所述系统包括跨临界co2循环装置、lng加热膨胀装置以及沼气内燃机装置。沼气内燃机装置燃烧产生co2经液化处理储存至co2液化储存罐中，沼气厂产生的沼气经处理形成lng储存至lng液化储存罐中；co2液化储存罐输出的co2经加压至超临界压力后通过加热在第一透平膨胀机中膨胀做功发电，lng液化储存罐输出的lng经加压后通过加热在第二透平膨胀机中膨胀做功发电，加热的热量来自于沼气内燃机装置产生的烟气。该专利技术有效利用了沼气厂内存在的多品位能源，提高了能量效率和电力输出能力，增加了电力生产，减少了co2排放。但该专利技术未考虑到co2及沼气处理的投入成本及两种发电方式所产生烟气热量的可回收量，其能源利用效率较低。
3、中国专利申请cn116538432a公布了一种集中式bog与lng气化冷能综合利用系统及方法，所述系统包括lng
技术实现思路
1、基于当前lng在国内发展趋势较好的形势，同时结合当下传统lng气化方式存在冷能大量浪费，此前已有提出lng冷能用于发电，但其冷能利用率低下，基于以上现状，本专利技术提出一种基于lng接收站的综合供能工艺设计方法及系统，将lng冷能进行梯级回收利用，实现能源的再回收利用及多能互补、削峰填谷。
2、为了实现本专利技术目的，一种基于lng接收站的综合供能工艺设计方法及系统，包括lng换热模块、冷媒换热模块、电压缩制冷模块及bog发电模块，
3、所述lng换热模块包括lng换热器，lng换热器的进口和出口分别与lng管线、ng管线相连接；
4、所述电压缩制冷模块包括一级制冷系统和二级制冷系统，一级制冷系统包括依次连接的一级制冷压缩机、一级制冷冷凝器、一级制冷膨胀阀及一级制冷蒸发器；二级制冷系统包括依次连接的二级制冷压缩机、二级制冷冷凝器、二级制冷膨胀阀及二级制冷蒸发器，且一级制冷蒸发器与二级制冷冷凝器并联设置；
5、所述冷媒换热模块包括①、②、③三路气态冷媒管线，①路与冷水空调换热器、冷媒复热器、lng换热器依次连接；②路与一级制冷蒸发器连接；③路与二级制冷蒸发器连接，电辅热器与冷媒复热器并联，且冷媒复热器与一级制冷冷凝器连接；
6、所述bog发电模块包括依次相连的bog复热器、bog储罐、bog压缩机、bog冷却器、燃气轮机、余热锅炉及烟气冷却器，且烟气冷却器与冷媒复热器连接，燃气轮机与发电机相连接。
7、进一步地，当一级制冷压缩机出口的一级制冷剂热量或锅炉的烟气热量不足以供应复热气态冷媒到设定温度时，所述电辅热器开启，保障气态冷媒升温到所需温度。
8、进一步地，所述bog压缩机采用常温压缩机。
9、进一步地，所述bog冷却器包括bog一级冷却器和bog二级冷却器，且一级冷却器与bog复热器连接，bog储罐出来的bog经bog压缩机压缩后，经bog一级冷却器与循环水换热，再进入bog二级冷却器冷却再次降温。
10、一种基于lng接收站的综合供能方法，包括以下步骤：
11、从储罐来的lng进入lng换热器与气态冷媒换热升温气化为ng，之后进入下游管网，同时气态冷媒降温液化为深冷液态冷媒去园区供冷；
12、从园区来的气态冷媒分①、②、③路，①路进入冷水空调换热器中与冷水空调来的循环冷水换热升温，之后分别进入冷媒复热器中与循环热水换热进行二次升温，以及进入电辅热器中升温，最后并流进入lng换热器与lng换热；循环冷水换热降温后去冷水空调系统，完成循环；循环热水换热降温后分别进入烟气冷却器中与烟气换热升温，以及进入一级制冷冷凝器中与一级制冷压缩机出口一级制冷剂换热升温，最后并流进入冷媒复热器中完成循环；②路气态冷媒进入一级制冷蒸发器中与一级制冷膨胀阀出口一级制冷剂换热降温液化为浅冷液态冷媒去园区供冷；③路气态冷媒进入二级制冷蒸发器与二级制冷膨胀阀出口二级制冷剂换热降温液化为深冷液态冷媒去园区供冷；
13、一级制冷剂经过一级制冷压缩机压缩至高温高压后进入一级制冷冷凝器中与循环热水换热冷却液化，经一级制冷膨胀阀节流膨胀后分④、⑤两路，④路进入一级制冷蒸发器与气态冷媒换热升温气化，⑤路进入二级制冷冷凝器与二级制冷压缩机出口二级制冷剂换热升温气化，最后并流进入一级制冷压缩机完成循环；二级制冷剂经二级制冷压缩机压缩至高温高压后进入二级制冷冷凝器中与一级制冷剂换热冷却液化，经二级制冷膨胀阀节流膨胀后进入二级制冷蒸发器气态冷媒换热升温气化，之后进入二级制冷压缩机完成循环；
14、从bog罐区来的bog经bog复热器与循环水换热升温至常温后进入bog储罐，之后经bog压缩机压缩至高温高压后进入bog一级冷却器与循环水换热，再进入bog二级冷却器冷却再次降温，之后进入燃气轮机燃烧带动发电机发电，产生烟气经余热锅炉与纯化水换热之后进入烟气冷却器与循环热水换热再次冷却后排放；循环水进入bog复热器与低温bog换热降温，之后进入bog一级冷却器与高温bog换热升温，完成循环；纯化水经余热锅炉吸收烟气热量后转化为热水及蒸汽供园区使用。
15、进一步地，当lng供应不足时，可开启一级制冷系统及二级制冷系统为下游园区补充冷能供应，当园区需要冷能为浅冷时，仅启用一级制冷系统，同时关闭气态冷媒去③路、关闭一级制冷剂去⑤路；当园区需要冷能为深冷时，同时启用一级制冷系统及二级制冷系统，关闭气态冷媒去②路，关闭一级制冷剂去④路；当园区需要冷能为深冷浅冷都有时，同时启用一级制冷系统及二级制冷系统，根据深冷浅冷不同用冷量调节气态冷媒去②、③路流量。
16、进一步地，所述气态冷媒管线分①、②、③路，①路与循环冷水换热，实现了气态冷媒余冷回收利用，之后再与循环热水换热，循环热水降温后用于冷却高温高压一级制冷剂，实现气态冷媒余冷的再次回收利用；②、③两路分别与一级制冷剂、二级制冷剂换热，实本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于LNG接收站的综合供能系统，其特征在于，包括LNG换热模块、冷媒换热模块、电压缩制冷模块及BOG发电模块，
2.根据权利要求1所述的一种基于LNG接收站的综合供能系统，其特征在于，当一级制冷压缩机(8)出口的一级制冷剂热量或余热锅炉(15)的烟气热量不足以供应复热气态冷媒到设定温度时，所述电辅热器(14)开启，保障气态冷媒升温到所需温度。
3.根据权利要求1所述的一种基于LNG接收站的综合供能系统，其特征在于，所述BOG压缩机(2)采用常温压缩机。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种基于LNG接收站的综合供能系统，其特征在于，所述BOG冷却器包括BOG一级冷却器(4)和BOG二级冷却器(5)，且一级冷却器(4)与BOG复热器(3)连接，BOG储罐出来的BOG经BOG压缩机(2)压缩后，经BOG一级冷却器(4)与循环水换热，再进入BOG二级冷却器(5)冷却再次降温。
5.一种基于LNG接收站的综合供能方法，其特征在于，采用权利要求1-4任一所述系统，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种基于LNG接收站
7.根据权利要求6所述的一种基于LNG接收站的综合供能方法，其特征在于，所述氟利昂类制冷剂包括但不限于R23、R507、R410a中的任一种。
8.根据权利要求5所述的一种基于LNG接收站的综合供能方法，其特征在于，当LNG供应不足时，开启一级制冷系统及二级制冷系统为下游园区补充冷能供应，当园区需要冷能为浅冷时，仅启用一级制冷系统，同时关闭气态冷媒去③路、关闭一级制冷剂去⑤路；当园区需要冷能为深冷时，同时启用一级制冷系统及二级制冷系统，关闭气态冷媒去②路，关闭一级制冷剂去④路；当园区需要冷能为深冷浅冷都有时，同时启用一级制冷系统及二级制冷系统，根据深冷浅冷不同用冷量调节气态冷媒去②、③路流量。
9.根据权利要求5所述的一种基于LNG接收站的综合供能方法，其特征在于，所述发电机(7)发出的电优先用于所述系统各压缩机及其他用电设备用电，多余电能用于上网或供园区用电。
10.根据权利要求5-9任一所述的一种基于LNG接收站的综合供能方法，其特征在于，所述气态冷媒管线分①、②、③路，①路与循环冷水换热，用于实现气态冷媒余冷回收利用，之后再与循环热水换热，循环热水降温后用于冷却高温高压一级制冷剂，实现气态冷媒余冷的再次回收利用；②、③两路分别与一级制冷剂、二级制冷剂换热，用于实现不同温度液态冷媒供给；循环热水分别与烟气及高温高压一级制冷剂换热，用于实现余热回收利用，其中循环热水优先与高温高压一级制冷剂换热实现冷能回收；循环水与低温BOG换热之后再与高温BOG换热，用于实现余冷余热回收利用。
...【技术特征摘要】
1.一种基于lng接收站的综合供能系统，其特征在于，包括lng换热模块、冷媒换热模块、电压缩制冷模块及bog发电模块，
2.根据权利要求1所述的一种基于lng接收站的综合供能系统，其特征在于，当一级制冷压缩机(8)出口的一级制冷剂热量或余热锅炉(15)的烟气热量不足以供应复热气态冷媒到设定温度时，所述电辅热器(14)开启，保障气态冷媒升温到所需温度。
3.根据权利要求1所述的一种基于lng接收站的综合供能系统，其特征在于，所述bog压缩机(2)采用常温压缩机。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种基于lng接收站的综合供能系统，其特征在于，所述bog冷却器包括bog一级冷却器(4)和bog二级冷却器(5)，且一级冷却器(4)与bog复热器(3)连接，bog储罐出来的bog经bog压缩机(2)压缩后，经bog一级冷却器(4)与循环水换热，再进入bog二级冷却器(5)冷却再次降温。
5.一种基于lng接收站的综合供能方法，其特征在于，采用权利要求1-4任一所述系统，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种基于lng接收站的综合供能方法，其特征在于，所述与lng换热的冷媒为co2或氟利昂类制冷剂。
7.根据权利要求6所述的一种基于lng接收站的综合供能方法，其特征在于，所述氟利昂类制冷剂包括但不限于r23、r507、r41...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙浠乘，蔡振培，吴晓敏，陈新平，徐文东，彭光辉，
申请(专利权)人：广东广大新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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