[发明专利]一种利用低温余热与LNG冷能的冷电联产系统

摘要

本发明公开了一种利用低温余热和LNG冷能的冷电联产系统，涉及能源高效利用、制冷、发电领域。该系统包括发生器、冷凝器、蒸发器、余热加热器、氨气透平、天然气透平、吸收器、溶液泵、溶液热交换器等装置。该系统通过将液化天然气汽化时释放出来的冷能传递给氨水工质，通过氨水循环装置用少量的高品位冷能制取多量的低品位冷能，实现LNG冷能的高效利用；另外，蒸发器出口的氨气以及气化后的天然气吸收余热热量，成为高温高压的气体工质，通过透平膨胀做功，实现低温余热的高效回收利用。相比于常规的利用小型燃气轮机驱动的冷电联产系统，该系统的投资少，能源利用率高。

主权项

一种利用低温余热与LNG冷能的氨水制冷循环系统，其特征在于，系统以氨水和氨气为循环工质，在高效回收LNG冷能的同时，高压的氨蒸汽吸收低温余热，膨胀做功输出电能；系统中浓溶液进入发生器单元，在发生器顶部蒸馏出纯度很高的氨蒸汽，发生器底部生成低浓度的氨水残液；该模块中，发生器进口处设置了节流阀，控制调节发生器进口的氨水浓溶液的压力和温度，使得发生器的操作压力和温度均低于环境压力和温度，发生器吸收环境中的热量达到制冷效果；发生器顶部的氨蒸汽进入冷凝器中，吸收LNG释放的冷能，凝结为液氨；液氨经泵加压进入制冷单元，低温高压的液氨进入蒸发器，在蒸发器中蒸发为氨气，并吸收被冷却物体的热量，实现制冷；蒸发器出口的高压氨气进入余热回收单元，高压氨气进入余热加热器，吸收水蒸气的潜热，成为高温高压的氨气，进入透平中膨胀做功产生电能；发生器底部的氨水稀溶液经溶液泵加压后，进入热交换单元，回收热量后进入吸收器中，做功之后的氨气也进入吸收器；混合吸收之后，吸收器出口的高温氨水浓溶液进入热交换器，将热量传递给稀氨水之后进入吸收器，完成一个循环；饱和液态LNG从储存罐中抽出后，经过泵加压到一定压力，进入冷凝器，将其携带的冷能传递给氨气，同时LNG吸收氨气的热量而气化；气化之后的天然气携带一部分低品位的冷能，进入低品位冷能回收单元，在冷凝器的LNG侧出口处设置换热器，利用冷却工质将这部分冷能加以利用；在低品位冷能回收器出口，利用余热加热器出口的热水将天然气加热到一定温度；高温高压的天然气通过天然气透平膨胀做功，之后供给向天然气用户。