[发明专利]一种加气站废气余冷梯级利用的系统及方法

摘要

一种LNG加气站废气余冷梯级利用的系统及其方法。加气站废气作为冷源，按照深冷处理、干冰制造、高聚物粉碎所需不同等级冷能，对冷能进行梯级利用。该系统及方法使加气站废气余冷被分级高效利用。加气站残余的液化天然气和闪蒸汽等废气换热后变成天然气，然后进入燃烧室燃烧，利用燃烧室与干冰制造机内环境的温差，实现温差制冷。这部分冷量储存于冷媒调节储罐，用于解决加气站冷能供应不均问题。NG燃烧后烟气中的热量用于温差制冷，工业废气余热被合理利用。NG在燃烧室燃烧生成的CO₂用于干冰制造，减少了环境污染。高聚物粉碎系统解决了高聚物亟须处理等环境问题。本系统及方法，环保高效的实现了LNG加气站废气余冷的梯级利用。

主权项

1.一种加气站废气余冷梯级利用的系统，其特征在于，所述的加气站废气余冷梯级利用的系统包括废气收集系统、深冷处理系统、干冰制造系统、温差制冷调节系统、电化学制冷系统和高聚物低温粉碎系统；所述的废气收集系统即为加气站废气储存罐，用于收集LNG加气区剩余的LNG以及装车区、卸车区产生的BOG，将所收集的废气储存在LNG换热器(2)中，换热后冷媒储存于低温冷媒储罐(1)中；所述的深冷处理系统，经低温冷媒储罐(1)从冷媒干管出来的冷媒经第一换热器(5)换热，进入深冷处理系统中；经第一换热器(5)换热后，温度‑140℃的冷媒储存于第一冷媒储罐(4)，冷媒从第一冷媒储罐(4)进入冷箱(7，对冷箱(7)内部的高速钢机用丝锥进行深冷钝化处理，进而提高其耐磨性；深冷钝化处理后的介质从冷箱(7)中出来，经第一压缩机(6)压缩处理后，再次循环回第一换热器(5)中，构成深冷处理系统的内循环；所述的干冰制造系统，加气站废气储存罐中的废气经LNG换热器(2)换热后，变成天然气NG；NG在燃烧室(15)中燃烧；从燃烧室(15)出来的CO2经CO2气压机(11)压缩变成高温高压气体，然后经第三换热器(12)换热后变为液态CO2进入CO2储液罐(13)，通过节流阀(14)调节进入干冰制造机(16)中；第一换热器(5)换热后的冷媒，一部分进入第二换热器(9)，经第二换热器(9)换热后的冷媒储存在第二冷媒储罐(8)中，第二冷媒储罐(8)中的冷媒通入至第三换热器(12)，经第三换热器(12)换热后，再经第二压缩机(10)压缩后，再循环至第二换热器(9)中；第二换热器(9)换热后的冷媒，一部分进入第四换热器(22)，第二换热器(9)与第四换热器(22)间的管路设有温度传感器(17)；所述的温差制冷调节系统中，LNG换热器(2)中的天然气NG通过管道输送到燃烧室(15)，热电模块一端与燃烧室(15)接触，另一端与干冰制造机(16)接触；所述的电化学制冷系统主要由两个电解槽组成，一个发热高温电解槽，一个制冷低温电解槽，二者与燃烧室(15)、干冰制造机(16)串联接入电路中，构成电解池(20)；一个电解槽的生成物沿着管路经回热器到另一电解槽中；在回热器中，两种介质逆向流动换热，出口介质的温度接近入口介质的温度；通电后，一个电解槽中是进行正反应，另一个电解槽是逆反应；发热高温电解槽放出的热量大于制冷低温电解槽吸收的热量，其差值即为所消耗的电能；电解质在两个电解槽之间往复循环，中间离子分别在高温端和低温端与电极交换电子，从而在外电路中形成电流；热端电池和冷端电池中分别设有离子分膜，为防止电解质没有通过外电路交换电子而直接混合反应；电解池(20)向冷媒调节储罐(19)吸热，电解质发生电化学反应并放电；电池向环境放热，同时电池充电；循环结束后，电池恢复到其初始状态；当温度传感器(17)检测到冷媒输送管线温度不达标时，将冷媒调节储罐(19)中冷媒经第三压缩机(18)进入输送管线开始补充冷量；所述的高聚物低温粉碎系统，冷媒干管中的冷媒在第四换热器(22)换热后，进入第三冷媒储罐(21)储存，第三冷媒储罐(21)中储存温度为‑70℃的冷媒；从预处理系统出来的50目的高聚物颗粒，通过泵被运输到预冷仓(24)被初步预冷至‑30℃，初步预冷后的高聚物颗粒和助粉煤混合进入冷冻仓(25)中，进一步降温至‑60℃，达到玻璃化温度；最后待加工物质被送往粉碎机(26)中粉碎到达120目；从预冷仓(24)、冷冻仓(25)和粉碎仓(26)出来的媒介质经第四压缩机压缩处理后，再次回到第三冷媒储罐(22)中；从第四换热器(22)出来的一部分冷媒储存在常温冷媒储(3)中，为LNG换热器(2)提供冷媒。