[发明专利]一种带LNG冷能利用功能的整体式中间介质汽化器及发电系统

说明书

本发明涉及一种带LNG冷能利用功能的整体式中间介质汽化器，包括一壳体，在壳体内具有一换热空腔，该换热空腔分为汽化器前部换热区与汽化器后部换热区，所述壳体内还设置有将换热空腔分隔为依次分布的LNG换热通道、中间介质换热通道、海水换热通道的第一隔板、第二隔板，在第一隔板与第二隔板之间还连接有一将中间介质换热通道分隔为两段的中隔板，所述第一隔板与第二隔板上均开有若干通孔，在通孔内插入有热管组件；还涉及基于上述整体式中间介质汽化器的发电系统。本发明的优点在于：本发明在利用LNG汽化冷能发电的同时，通过该整体式中间介质汽化器的使用，大大节省了设备投入，减少了占地空间，实现了系统高效节能减排的目标。

技术领域

本发明涉及液化天然气冷能利用领域，特别涉及一种带LNG冷能利用功能的整体式中间介质汽化器，还涉及一种基于上述整体式中间介质汽化器的发电系统。

背景技术

我国经济飞速发展，对能源的需求日益剧增，但由于对于煤、石油等能源的过度使用已对环境造成巨大负担。天然气作为一种洁净能源，在此背景之下备受青睐，并得到广泛的开发和利用。

目前天然气通常是以LNG的形式进行储运,在输送到用户终端前实现将-163℃左右温度的LNG提高到10℃～25℃的天然气(NG)，而汽化的过程一般在LNG汽化器中进行。由于液化天然气蕴含830～860 MJ/t 的冷量，利用高品位的冷能构建循环发电系统是大规模利用 LNG 冷量的主要方式，对于提高LNG能源产业的经济效益、节能减排及环境保护等方面具有重大的现实意义。

目前，全球LNG接收站常用的汽化器有三种类型，如开架式汽化器（ORV）、浸没燃烧式汽化器（SCV）、带中间传热介质汽化器（IFV）等，其中带中间介质气化器又是很多接收站的首选。

但目前使用最为广泛的整体式中间介质汽化器（IFV）大多采用海水汽化LNG，虽然汽化效率高、结构紧凑运行稳定，但为对海洋的生态污染降至最低，往往采用大流量的海水使海水进出口温差很小，由此需要水泵强制循环，耗功较大。最为垢病的是大量LNG汽化冷能无法直接利用。为利用LNG汽化冷能，只能将整体式中间介质汽化器（IFV）拆分为预热器、蒸发器、冷凝器及调温器等构成分置式的LNG冷能发电系统，不仅进一步增大系统功耗，而且带来所需占地面积及空间大的问题。虽然陆地接收站这一问题不突出，但对船舶及海上FSRU平台等这些对占地面积及空间有严格约束的LNG汽化场合，传统通过分置式中间介质汽化器形成的LNG冷能发电系统就难以甚至无法使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种带LNG冷能利用功能的整体式中间介质汽化器，以及一种基于上述整体式中间介质汽化器的发电系统。既解决传统整体式中间介质汽化器无法利用LNG冷能的弊端，又由本发明提供的带LNG冷能利用功能的整体中间介质汽化器取代传统分置式发电系统的冷凝器、蒸发器、预热器及调温器等，构成高效紧凑的LNG冷能发电系统，解决传统分置式LNG冷能利用发电系统无法应用于占地空间约束要求高的场合的难题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种带LNG冷能利用功能的整体式中间介质汽化器，其创新点在于：包括一壳体，在壳体内具有一换热空腔，该换热空腔分为汽化器前部换热区与汽化器后部换热区，所述壳体内还设置有将换热空腔分隔为依次分布的LNG换热通道、中间介质换热通道、海水换热通道的第一隔板、第二隔板，在第一隔板与第二隔板之间还连接有一将中间介质换热通道分隔为两段的中隔板，该中隔板位于汽化器前部换热区与汽化器后部换热区的交界处，且低压液态中间介质出口、高压液态中间介质进口分别位于中隔板的两侧，所述第一隔板与第二隔板上均开有若干通孔，在通孔内插入有热管组件，且第二隔板上位于汽化器前部换热区处不开通孔。

进一步的，所述汽化器前部换热区与汽化器后部换热区的比例为1:1～1:1.5。

进一步的，所述第一隔板与第二隔板上的通孔呈品字形阵列分布，且相邻两纵列中的通孔交错分布。