[发明专利]一种提高液化天然气冷能发电效率的集成优化方法

权利要求书

1.一种提高液化天然气冷能发电效率的集成优化方法，其特征在于包括以 下操作步骤：

(一)天然气直接膨胀发电系统：

(1)液化天然气与冷媒工质换热

通过液化天然气泵把液化天然气加压成高压液体；将高压液体和在透平膨胀 机中做功后的低压冷媒工质气体通过冷媒冷凝器换热，高压液体被气化成高压 天然气，冷媒工质气体被冷凝成冷媒工质液体；

(2)天然气加热

在海水加热器中利用海水的热量对步骤(1)所得高压天然气进行加热，然 后利用低温热源进一步加热，得到温度为75～88℃，压力为75～85kg/cm²的高 温高压天然气；

(3)天然气膨胀做功

将步骤(2)所得的高温高压天然气通过透平膨胀机做功，做功后的天然气 压力降低至20～25kg/cm²，温度降低至8～15℃，得到发电用天然气；

(二)冷媒朗肯循环发电系统：

(4)冷媒工质冷凝

将步骤(1)所得冷媒工质液体经过冷媒泵加压至11～13kg/cm²，得到高压 冷媒工质；

(5)冷媒工质汽化

将步骤(4)所得高压冷媒工质在冷媒/冰水换热器中与冰水系统的冰水回 水进行换热，高压冷媒工质的冷量传递给冰水回水，降温后的冰水回水返回冰 水系统；将换热后的高压冷媒工质通过冷媒蒸发器加热汽化，得到压力为8～9 kg/cm²，温度为26～30℃的高压冷媒工质气体；所述加热汽化的热源为低温热 源；

(6)工质膨胀做功

将步骤(5)所得高压冷媒工质气体通过透平膨胀机做功，驱动发电机发电， 做功后的工质压力降低至0.3～0.5kg/cm²，温度降低至-36.1～-32.5℃，得到低压 冷媒工质气体；

(三)冰水系统：

将步骤(5)中降温后的冰水回水由冰水槽经泵输送至液化天然气接受站区 域的建筑内，与空调送风和压缩机机间冷却器做热交换，换热后冰水回水温度 升高，然后返回至冷媒/冰水换热器中，与高压冷媒工质进行换热，降温后的冰 水回水再返回冰水槽。

2.根据权利要求1所述的一种提高液化天然气冷能发电效率的集成优化方 法，其特征在于：步骤(1)所述冷媒工质为丙烷，或乙烷、丙烷、二氯二氟甲 烷、三氟一氯甲烷和二氟一氯甲烷的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种提高液化天然气冷能发电效率的集成优化方 法，其特征在于：步骤(1)所述高压液体的压力为70～90kg/cm²，温度-140～ -150℃。

4.根据权利要求1所述的一种提高液化天然气冷能发电效率的集成优化方 法，其特征在于：步骤(2)和(5)所述低温热源是液化天然气接收站附近的 燃气发电厂产生的低温乏汽。

5.根据权利要求1或4所述的一种提高液化天然气冷能发电效率的集成优 化方法，其特征在于：步骤(2)所述低温热源的流量为20t/h～25t/h，温度为 145℃～160℃，压力为3～4kg/cm²；步骤(5)所述低温热源的流量为30t/h～ 40t/h，温度为145℃～160℃，压力为3～4kg/cm²。

6.根据权利要求1所述的一种提高液化天然气冷能发电效率的集成优化方 法，其特征在于：步骤(2)所述利用海水的热量对步骤(1)所得高压天然气 进行加热是将高压天然气的温度升高至5～15℃。

7.根据权利要求1所述的一种提高液化天然气冷能发电效率的集成优化方 法，其特征在于：步骤(3)所述透平膨胀机的发电功率为5066～5526kW。