[实用新型]一种综合利用新型热泵与LNG冷能的冷电联产装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种综合利用新型热泵与LNG冷能的冷电联产装置，具体涉及一种利用天然气发动机为热泵提供动力、LNG高低品位冷能分别为蒸汽动力发电装置与空调夏季供冷提供低温冷源的新型冷电联电装置，属于新能源利用及节能减排技术领域。

背景技术

LNG的储存温度通常在-160℃左右，最终气化温度在0℃以上，其气化过程是一个巨大冷能释放过程，若合理回收利用该冷能将取得较明显的经济效益。随着我国天然气产业快速发展，LNG年进口量不断增加，LNG气化冷能利用潜力凸显，而LNG气化冷的损失严重制约了LNG冷能利用经济效益的提高。目前，LNG冷能梯级回收利用技术是有效缓解 LNG气化冷损失的一种有效方式。LNG高品位冷能用于发电、低品位冷能用于夏季空调供冷符合LNG冷能梯级回收利用原则。

然而，常规的LNG冷能发电装置存在着高温热源温度偏低且热源温度不稳定的缺陷，这严重阻碍了LNG冷能回收利用技术经济效益的提高。空气耦合式太阳能热泵制热装置，不但可以有效利用我国丰富的太阳能资源，而且可以利用空气源热泵制热技术来弥补太阳制热不稳定的缺陷，从而取得较优的经济效益。另一方面，热泵的动力源通常为高品位的电能，市场单价较高，致使热泵利用成本增大，综合经济效益降低。而LNG气化站的天然气丰富，利用天然气发电机为热泵装置提供动力源具备十分明显的条件优势。在LNG冷能发电循环装置中，发电循环工质出工质加压泵后的温度通常在-40℃以下，其通常远低于环境温度，这为充分利用环境热源预热发电循环工质提供了条件，从而可以有效降低发电循环再热器的耗热量，进而减小其制热能耗。一般LNG气化站附近通常有一定规模的办公区，其空调夏季供冷量通常较大，这为LNG低品位冷能作为该区域空调夏季供冷低温冷源提供了有利条件。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种综合利用新型热泵与LNG冷能的冷电联产装置，该装置将LNG气化装置、蒸汽动力发电循环装置、空气耦合式太阳能热泵制热装置、天然气发动机动力装置、空调供冷换热回路装置有机结合，使新型热泵制热技术与LNG冷能梯级回收利用技术能优势互补，从而有效提高装置利用的综合经济效益。

为了达到上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种综合利用新型热泵与LNG冷能的冷电联产装置包括：由LNG储罐1、LNG加压泵2、LNG高品位冷能换热器4、LNG低品位冷能换热器6、水浴式汽化器7、第一调压阀 8、LNG流量调节第一阀3、LNG流量调节第二阀5、LNG流量调节第三阀9及LNG流量调节第四阀10组成的LNG气化装置，由LNG高品位冷能换热器4、发电循环工质储罐13、工质加压泵14、工质预热器15、工质再热器换热水箱16、透平发电机组17组成的蒸汽动力发电循环装置，由工质再热器换热水箱16、节流装置18、空气源热泵蒸发器19、压缩机20、太阳能热水循环水泵22、太阳能集热板23组成的空气耦合式太阳能热泵制热装置，由第二调压阀24、天然气发动机21组成的天然气发动机动力装置，及由乙二醇回液管11、LNG低品位冷能换热器6、乙二醇出液管12组成的空调供冷换热回路装置五部分。

所述LNG气化装置中：LNG储罐1与LNG加压泵2、LNG加压泵2与LNG流量调节第一阀3和LNG流量调节第三阀9、LNG流量调节第一阀3与LNG高品位冷能换热器 4、LNG高品位冷能换热器4与LNG流量调节第二阀5和LNG流量调节第四阀10、LNG流量调节第二阀5与LNG低品位冷能换热器6、LNG低品位冷能换热器6与水浴式汽化器7、 LNG流量调节第三阀9和LNG流量调节第四阀10与水浴式汽化器7之间均依次采用保温管连接，水浴式汽化器7与第一调压阀8之间采用常温管线连接，第一调压阀8分别接下游燃气管网、调压第二阀24。

所述蒸汽动力发电循环装置中：LNG高品位冷能换热器4与发电循环工质储罐13、发电循环工质储罐13与工质加压泵14、工质加压泵14与工质预热器15、工质预热器15与工质再热器换热水箱16、工质再热器换热水箱16与透平发电机组17、透平发电机组17与 LNG高品位冷能换热器4之间均依次采用保温承压管线连接。