[发明专利]一种组合式LNG中间介质汽化器及发电系统

说明书

本发明公开了一种组合式LNG中间介质汽化器，包括壳体，壳体内由一纵置隔板和横置隔板分隔为中间循环介质蒸发区、NG调温区和LNG汽化区，中间循环介质蒸发区内设置螺旋缠绕管束实现热源介质和中间循环介质换热，中间循环介质蒸发区的壳体上设有热源介质进口，NG调温区内设有第一换热管束实现热源介质和NG换热，第一换热管束的一端穿透纵置隔板与中间循环介质蒸发区连通，另一端为热源介质出口，NG调温区设有NG出口，LNG汽化区内设有第二换热管束实现LNG和中间循环介质换热，第二换热管束的一端为LNG进口，另一端连接横置隔板的连通孔与NG调温区连通。本发明还公开了由该汽化器构成的一级朗肯循环发电系统。本发明体积紧凑、避免结冰，适应海用工况。

技术领域

本发明涉及一种汽化器及发电系统，特别是涉及一种组合式LNG中间介质汽化器及发电系统。

背景技术

近几年来，世界天然气消费量总体保持较快增长态势，到2020年，天然气在世界一次能源结构中所占的比例为30％左右。2020年我国天然气消费量为3200亿立方米，随之而来的是液化天然气(LNG)产业的高速发展，

随着全球LNG接收站的大幅增加，汽化器的数量也随之上升。目前汽化器分为四种，污染小，但较为低效的空气冷却式汽化器AAV；占地面积大，对热源清洁度要求较高的开架式汽化器ORV；易结冰，汽化性能不稳定的缠绕管式汽化器SWV，以及中间介质式汽化器IFV，其中，IFV因具有占地面积小、结构相对紧凑、运行稳定、节能环保的优点，目前应用较为广泛。

缠绕管式汽化器(SWV)应用于LNG汽化时，管内走LNG，管外走加热介质。但存在的主要问题是管外很容易结冰，这是由于LNG进入汽化器是-162℃的过低温度造成的，且使缠绕管式汽化器的流量调节非常受限且不易控制。目前广泛使用的整体式中间介质汽化器(IFV)一般使用的热源为海水，换热后超低温海水被直接排入海水中，会对海洋生态环境造成破坏，最为垢病的是无法直接利用大量的LNG汽化冷能，造成资源的极大浪费。同时，海水温度受季节影响较大，不能保证LNG中间介质汽化器常年持续稳定的运行。

目前的LNG冷能用来发电，采用的是由蒸发器、冷凝器、工质泵及透平机传统分置式设备组成的朗肯循环发电系统，然后这种方法虽然比较容易实现，但是占用空间面积大，不紧凑，难以适应船舶机舱等空间狭窄的应用场合。

发明内容

针对上述现有技术缺陷，本发明的任务在于提供一种组合式LNG中间介质汽化器，以对LNG冷能进行利用，并缩减汽化器体积，使结构紧凑能适应于海用工况。本发明的另一任务在于提供一种由组合式LNG中间介质汽化器组成的发电系统。

本发明技术方案如下：一种组合式LNG中间介质汽化器，包括壳体，所述壳体内由一纵置隔板分隔为两侧空间，所述纵置隔板的一侧空间为中间循环介质蒸发区，所述纵置隔板的另一侧空间由一横置隔板分隔为NG调温区和LNG汽化区，所述横置隔板的一端设有连通孔，所述中间循环介质蒸发区内设置螺旋缠绕管束实现热源介质和中间循环介质换热，所述螺旋缠绕管束的两端分别为高压气态中间介质出口和高压液体态中间介质进口，所述中间循环介质蒸发区的壳体上设有热源介质进口，所述NG调温区内设有第一换热管束实现热源介质和NG换热，所述第一换热管束的一端穿透所述纵置隔板与所述中间循环介质蒸发区连通，所述第一换热管束的另一端为热源介质出口，所述NG调温区的壳体上设有NG出口，所述LNG汽化区内设有第二换热管束实现LNG和中间循环介质换热，所述第二换热管束的一端为LNG进口，所述第二换热管束的另一端与所述连通孔联接与所述NG调温区连通，所述LNG汽化区的壳体上设有低压液态中间介质出口和低压气态中间介质进口。

进一步地，所述NG调温区位于所述LNG汽化区的上方，所述热源介质进口设置于所述中间循环介质蒸发区壳体的下部，所述热源介质从所述纵置隔板的上部进入穿透纵置隔板的所述第一换热管束，所述连通孔位于所述横置隔板的远离所述纵置隔板的一端。