[发明专利]一种FSRU上超临界两级级联朗肯循环发电系统

说明书

本发明公开了一种FSRU上超临界两级级联朗肯循环发电系统，包括LNG泵、海水泵、调温器；还包括呈纵向阵列依次分布的一级发电单元，所述一级发电单元包括依次连接的一级蒸发器、一级汽轮机、一级冷凝器、一级工质泵、二级发电单元中的二级冷凝器。二级发电单元，所述二级发电单元包括依次连接的二级蒸发器、二级汽轮机、二级分离器、二级冷凝器、二级混合器、二级工质泵。本发明的优点在于：本发明结构简单，使用方便，可以广泛用于LNG冷能发电领域。

技术领域

本发明涉及一种FSRU(Floatingstorage Regasification Unit:浮式储存及再气化装置)上超临界两级级联朗肯循环发电系统，属于LNG(Liquefied Natural Gas：液化天然气)冷能发电技术领域。

背景技术

天然气是最清洁的化石燃料之一，由于人们对环境的保护意识加强，因此天然气得到越来越多的应用。天然气被广泛用作清洁燃料，液化天然气行业出现了惊人的增长。LNG在汽化过程中会释放出大量冷能，从再气化过程中回收剩余的冷能是整个LNG价值链的关键挑战之一。目前LNG冷能利用系统的各种研究很多，包括发电，空气分离，脱盐，低温二氧化碳捕集和天然气凝析液(NGL)回收。而发电是充分利用LNG冷能的最重要方法。釆用低温有机工质构成多级朗肯循环以最大限度的利用LNG冷能成为LNG冷能发电关注的重点。由于LNG-FSRU通常停留在在远离陆地用户的海面，根据美国LNG输气压力要求，天然气远距离运输要达到7MPa以上，此时LNG已达到超临界状态，因此在大多FSRU上IFV(IntermediateFluid Vaporizer：中间介质汽化器)再汽化系统中LNG会在超临界气化压力下气化。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够减少换热器损，提高系统净输出功的发电系统。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种FSRU上超临界两级级联朗肯循环发电系统，其创新点在于：包括LNG泵、海水泵、调温器，还包括呈纵向阵列依次分布的：

一级发电单元，所述一级发电单元包括依次连接的一级蒸发器、一级汽轮机、一级冷凝器、一级工质泵、二级发电单元中的二级冷凝器及在该闭环回路中循环的一级发电工质，其中，一级蒸发器的两端均具有一对一级热源输入端、一级热源输出端，其一端的一级热源输出端与一级汽轮机相连，一级热源输入端与二级分离器相连，另一端的一级热源输入端与二级冷凝器相连，一级热源输出端与二级混合器相连。所述一级冷凝器的两端均具有一对一级热源输入端、一级热源输出端，其一端的一级热源输入端与一级汽轮机相连，一级热源输出端与二级冷凝器相连，另一端的一级热源输入端与LNG泵相连，一级热源输出端与一级工质泵相连。

二级发电单元，所述二级发电单元包括依次连接的二级蒸发器、二级汽轮机、二级分离器、二级冷凝器、二级混合器、二级工质泵及在该闭环回路中循环的二级发电工质，其中，二级蒸发器的两端均具有一对二级热源输入端、二级热源输出端，其一端的二级热源输入端与二级工质泵相连，另一端的二级热源输出端与二级汽轮机相连，二级热源输入端与海水泵相连。二级分离器具有一个输入端、三个输出端，其输入端与二级汽轮机相连，其中两个输出端分别与二级冷凝器和调温器相连，所述二级混合器具有三个输入端、一个输出端，其输出端与二级工质泵相连，其中另两个输入端分别与二级冷凝器和调温器相连。二级冷凝器的一端具有两个二级热源输入端、一个二级热源输出端，该二级热源输出端与调温器相连，另一端具有一个二级热源输入端、两个二级热源输出端。

调温器的一端具有两个二级热源输入端、一个二级热源输出端其中一个热源输入端与海水泵相连，另一端具有一个二级热源输入端、两个二级热源输出端。

进一步的，所述一级发电工质采用R1150制冷剂。

进一步的，所述二级发电工质采用R1270制冷剂。