[实用新型]一种大型LNG接收站利用液化天然气冷能发电的系统

说明书

本实用新型公开了一种大型LNG接收站利用液化天然气冷能发电的系统，主换热器内具有三组独立的换热通道，述第一换热通道的进出口端分别连接有液化天然气管和天然气管，第二换热通道的出口端与混合工质缓冲罐连接，混合工质缓冲罐的出口端与混合工质增压泵连接，混合工质增压泵的出口端与第三换热通道的进口端连接，第三换热通道的出口端与混合工质加热器相连接，混合工质加热器的出口端与膨胀机的进口端，膨胀机的出口端与第二换热通道的进口端相连接，膨胀机与发电机相连接，采用混合工质的低温朗肯循环将LNG冷能转化为电能,系统可调节性和变工况适应性好，可提高大型液化天然气接收站能源综合利用效率。

技术领域

本实用新型涉及发电技术领域，特别是涉及一种大型LNG接收站利用液化天然气冷能发电的系统。

背景技术

LNG（液化天然气）是一种高效清洁能源，我国目前已投运的大型LNG接收站有14座，在建或拟建的大型LNG接收站还有10余座。在大型LNG接收站，为满足天然气管网输送要求，LNG需要经过高压泵加压并汽化为常温气体后再送入天然气管网。在汽化过程中LNG要释放大量冷能，传统的大型LNG接收站采用海水开架式气化器（ORV）或浸没燃烧式气化器（SCV）来气化LNG，不仅浪费了宝贵的冷能，还对附近海域产生热污染。LNG冷能利用的方式有冷能空分、冷能发电、冷库、制冰等，其中LNG冷能发电因其产业链最短，发电量可满足接收站部分自用电负荷，不受如市场、资源环境、运输等因素的干扰，是最值得推广应用的冷能利用方式。

LNG冷能发电的方式主要有天然气直接膨胀发电、低温朗肯循环发电和联合发电法。我国大型LNG接收站天然气外输管网压力较高，一般达到6.0MPa~10.0MPa，无可用的天然气压力能，只能采用低温朗肯循环发电。同时，不同的大型LNG接收站天然气组份、压力等都存在差异，大型LNG接收站在运行时外输工况随管网的用气需求不同而发生变化。因此，大型LNG接收站的冷能发电系统要求系统安全性好、可靠性高、能量利用效率高，同时要求系统可调节性和变工况适应性好。

LNG冷能发电的方式主要有天然气直接膨胀发电、低温朗肯循环发电和联合发电法。我国大型LNG接收站天然气外输管网压力较高，一般达到6.0MPa~10.0MPa，无可用的天然气压力能，只能采用低温朗肯循环发电。同时，不同的大型LNG接收站天然气组份、压力等都存在差异，大型LNG接收站在运行时外输工况随管网的用气需求不同而发生变化。因此，大型LNG接收站的冷能发电系统要求系统安全性好、可靠性高、能量利用效率高，同时要求系统可调节性和变工况适应性好。在这一技术领域已有多种方法被公开。

申请号为201610083798X的发明专利公开了一种利用LNG冷能发电的工艺及装置，其采用两个独立的循环，采用两种冷媒将冷能回收，整个过程换热温差小，从而有效降低换热过程的有效能损失，提高冷能利用效率。该方法虽然采用两种冷媒回收不同温区的LNG冷能，但其整个工艺过程由多个循环组成，系统复杂，动设备过多，系统变工况调节性能较差。

申请号为2010101237285的发明专利公开了一种提高液化天然气冷能发电效率的集成优化方法。其包括冷媒朗肯循环发电、冰水系统和天然气直接膨胀发电系统，首先将液化天然气与朗肯循环的冷媒工质换热，将冷能传递给工质，然后工质与冷水换热，生产一定量的冰水供给接收站区域内的空调系统、压缩机级间冷却及燃气轮机的进气冷却等；同时采用燃气电厂的低温余热加热汽化后的高压天然气，进行直接膨胀发电。该方法是一种LNG冷能的梯级综合利用方案，需要与接收站以及整个接收站区域冷热综合考虑和利用，其整个系统关联性大，当LNG接收站外输负荷变化时系统整体稳定性不高，匹配性较差。

申请号为2012105101118的发明专利公开了一种以烃类混合物为工质回收液化天然气冷能发电的方法，该发明以LNG为低温热源，以周围环境、工业余热等为高温热源，通过回收LNG的冷能等能量产生机械能并带动发电机产生电力。但该发明未提及混合工质使用过程中配比、补充的系统及方法。