庄闲和游戏-一种LNG气化站冷热电三联供系统的制作方法

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　　本专利针对LNG气化过程中冷能浪费及能源利用率低的问题，提出冷热电三联供系统解决方案。通过LNG-冷媒换热器回收冷能驱动制冷循环，结合废热回收装置预热燃烧室提升发电效率，实现冷能、热能与电能的协同利用，降低能耗并减少环境影响。

　　天然气与煤炭、石油并称世界三大能源，相对煤和石油，天然气不仅更洁净，热值高，经济效益高，且储量巨大。LNG(液化天然气)中蕴藏着大量的高品质的冷能。LNG是将气态天然气经脱水脱硫净化处理，常压液化为-162℃的液态天然气，体积约为等量气态天然气的1/600，故便于运输。不仅可以作为燃烧原料供热能使用，而且携带着大量的冷能。每生产一吨LNG需消耗动力约850kWh，在供给用户使用前将LNG升温气化至常温状态，LNG气化的过程释放大量的冷能，约830kJ/kg。

　　目前，世界上大部分的LNG接收站主要以海水或空气作为热源通过开架式的海水气化器，或以部分LNG燃烧热作为热源，通过浸没燃烧式气化器来加热气化LNG。这些冷能不仅白白浪费，而且直接排放到周围环境会对周围的生态产生一定影响。充分利用LNG冷能不仅可以降低需冷用户的制冷成本，而且有利于降低LNG的使用成本，促进LNG产业的健康发展，推动节能减排的建设，创造巨大的经济、社会和环境效益，因而具有重大的经济和技术意义与极其深远的社会和战略意义。

　　本实用新型要解决的技术问题是：基于上述问题，提供一种LNG气化站冷热电三联供系。

　　本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种LNG气化站冷热电三联供系统，包括依次管路连接的LNG储罐、抽风机、LNG-冷媒换热器、空温式气化器、废热加热器、减压阀、流量检测装置和发电机组，LNG通过LNG-冷媒换热器的壳程，LNG-冷媒换热器的管程内循环有冷媒，LNG-冷媒换热器的管程出口和入口之间依次管路连接有冷媒储罐、冷媒-制冷剂换热器，冷媒-制冷剂换热器内循环有为室内提供冷量的制冷剂，LNG储罐输出端与空温式气化器输入端之间管路连通，发电机组的排气口管路连接有为室内提供热量的废热回收装置，废热回收装置的输出端管路连接废热加热器的输入端。

　　进一步地，LNG储罐输出端与空温式气化器输入端之间设有两条并联的管路，且每条管路上均设置有电磁阀，分别为电磁阀A和电磁阀B。

　　进一步地，LNG储罐的输出端设置有开启阀，抽风机的输入端设置有电磁阀C。

　　进一步地，发电机组包括发电机、涡轮机、燃烧室、传动轴和压气机，发电机组给室内提供热量，流量检测装置和燃烧室之间设置有预热器，废热回收装置的输出端管路连接预热器的输入端。

　　本实用新型的有益效果是：(1)LNG气化站系统与传统的集中供冷系统两套独立系统结合，实现能源互补利用，提高能源利用效率；(2)实现了LNG冷能的回收，避免对环境造成冷污染；(3)制冷剂在冷媒-制冷剂换热器中换热，实现制冷剂的过冷，提高了制冷循环的COP，节约运行费用；(4)本发明改造方便，在现有LNG气化站的基础上仅需增设LNG-冷媒换热器、冷媒-制冷剂换热器、抽风机即可实现室内制冷；(5)利用废热回收装置收集的热量预热燃烧室入口端的天然气，提高发电效率；(6)利用废热回收装置收集的热量加热LNG，使之转变为天然气，替代了水浴式加热器的使用，起到节能的效果。

　　其中：1.LNG储罐，2.抽风机，3.LNG-冷媒换热器，4.冷媒储罐，5.冷媒-制冷剂换热器，6.传动轴，7.压气机，8.废热回收装置，9.流量检测装置，10.减压阀，11.废热加热器，12.空温式气化器，13.电磁阀A，14.电磁阀B，15.电磁阀C，16.开启阀，17.预热器，18.燃烧室，19.涡轮机，20.发电机，21.冷凝器，22.节流阀，23.蒸发器，24.压缩机。

　　现在结合附图对本实用新型作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

　　如图1所示的一种LNG气化站冷热电三联供系统，包括依次管路连接的LNG储罐1、抽风机2、LNG-冷媒换热器3、空温式气化器12、废热加热器11、减压阀10、流量检测装置9和发电机组，LNG通过LNG-冷媒换热器3的壳程，LNG-冷媒换热器3的管程内循环有冷媒，LNG-冷媒换热器3的管程出口和入口之间依次管路连接有冷媒储罐4、冷媒-制冷剂换热器5，冷媒-制冷剂换热器5内循环有为室内提供冷量的制冷剂，LNG储罐1输出端与空温式气化器12输入端之间管路连通，发电机组的排气口管路连接有为室内提供热量的废热回收装置8，废热回收装置8的输出端管路连接废热加热器11的输入端。

　　LNG储罐1输出端与空温式气化器12输入端之间设有两条并联的管路，且每条管路上均设置有电磁阀，分别为电磁阀A13和电磁阀B14。

　　发电机组包括发电机20、涡轮机19、燃烧室18、传动轴6和压气机7，发电机组给室内提供热量，流量检测装置9和燃烧室18之间设置有预热器17，废热回收装置8的输出端管路连接预热器17的输入端。发电机排气出的废热被废热回收装置8收集，废热回收装置8收集的热量预热燃烧室18入口端的天然气，提高发电效率。

　　使用时，打开LNG储罐的自增压系统，升压至大约0.6MPa，然后开启LNG储罐开启阀将LNG输送到LNG-冷媒换热器中与冷媒进行热交换，LNG部分气化升温，温度由-162℃升至20℃左右，同时将冷量传递给冷媒，气态天然气通过空温式气化器、废热加热器、减压阀，最终输送到用气设备或者发电机组。

　　如图2示，制冷剂在冷媒-制冷剂换热器中换热，实现制冷剂的过冷，再通过过冷循环不断地为室内提供冷量。

　　过冷循环如图3示，低温低压的气态制冷剂通过压缩机24，变成高温高压的气态制冷剂，再通过冷凝器21，变成低温高压的液态制冷剂，再通过冷媒-制冷剂换热器5，实现制冷剂的过冷，再通过节流阀22，变成过冷状态的低温低压液态制冷剂，最后通过蒸发器23，液态制冷剂蒸发吸热，实现室内供冷的目的。

　　当流量监测装置检测到天然气用气量不能够满足用户需求时，可调节空温式气化器电磁阀A、电磁阀B的开度，将LNG储罐的LNG直接通过空温式气化器、废热加热器进行加热，补充天然气供气量。流量监测装置和电磁阀A、B、C分别与控制器电连接。经过流量监控装置的天然气可以用于发电，供用户使用，多余的电量还可以输送的电网。

　　废热回收装置收集天然气发电过程产生的废热，废热用于对废热加热器供热，同时用于建筑用户室内的采暖热水、生活热水。

　　利用冷媒储罐储冷，可将供气高峰时期多余的冷能储存起来，当供气处于低谷时再将冷媒储存的多余冷能释放出来，满足用冷用户的需求，从而可起到供冷调峰的作用，保证供冷的安全稳定性，提高系统的适应性。

　　制冷剂在冷媒-制冷剂换热器中换热，实现制冷剂的过冷，提高了制冷循环的COP，节约运行费用。

　　以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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