一种液化天然气蒸发气冷能燃烧能综合利用系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种液化天然气蒸发气冷能和燃烧能综合利用系统，其包括液化天然气蒸发气供应装置、液化天然气蒸发气冷能利用装置、液化天然气蒸发气发电装置、供冷装置和供热装置；液化天然气蒸发气供应装置连接液化天然气蒸发气冷能利用装置、液化天然气蒸发气发电装置、供冷装置和供热装置，为这些装置提供液化天然气站场产生的液化天然气蒸发气气体；液化天然气蒸发气气体依次经过液化天然气蒸发气冷能利用装置、液化天然气蒸发气发电装置、供冷装置和供热装置。该系统实现液化天然气蒸发气从冷能到燃烧能的高效综合利用，提高其能源利用率，并可为站场解决冷、热、电等需求。
【专利说明】
一种液化天然气蒸发气冷能燃烧能综合利用系统
技术领域
[0001]本发明涉及液化天然气站场液化天然气回收利用技术领域，尤其涉及一种液化天然气蒸发气冷能燃烧能综合利用系统。
【背景技术】
[0002]液化天然气(LNG)温度很低，常压下沸点为_162°C，在运输、存储等环节由于受到外界热量以及操作等的影响，不可避免的会蒸发产生液化天然气蒸发气(boil-off gas，简称BOG)，如一座3万方的液化天然气储罐，一天可产生2000Nm3以上的液化天然气蒸发气。目前针对大中型LNG站场(液化天然气中转站、液化天然气接收站等)液化天然气蒸发气的回收，主要有以下几种形式:(I)液化天然气蒸发气压缩进管网；(2)液化天然气蒸发气再液化制液化天然气；(3)液化天然气蒸发气放空至火炬燃烧;液化天然气蒸发气压缩进管网需要采用低温液化天然气蒸发气压缩机或者复温后采用常规压缩机，设备成本非常高，同时很难利用液化天然气蒸发气冷能;而液化天然气蒸发气再液化制液化天然气目前工艺和操作较为复杂，能耗相对较高。如何高效的回收利用液化天然气蒸发气是目前液化天然气站场亟需解决的一个问题。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种液化天然气蒸发气冷能和燃烧能综合利用系统，在充分利用液化天然气蒸发气冷能之后，将升温后的液化天然气蒸发气作为燃料，产生电能，并利用其燃烧发电后尾气余温进行供热供冷，实现液化天然气蒸发气从冷能到燃烧能的高效综合利用，提高其能源利用率，并可为站场解决冷、热、电等需求。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供了一种液化天然气蒸发气冷能和燃烧能综合利用系统，其包括液化天然气蒸发气供应装置、液化天然气蒸发气冷能利用装置、液化天然气蒸发气发电装置、供冷装置和供热装置；
[0005]液化天然气蒸发气供应装置连接液化天然气蒸发气冷能利用装置、液化天然气蒸发气发电装置、供冷装置和供热装置，为这些装置提供液化天然气站场产生的液化天然气蒸发气气体；
[0006]液化天然气蒸发气气体依次经过液化天然气蒸发气冷能利用装置、液化天然气蒸发气发电装置、供冷装置和供热装置。
[0007]其中，所述液化天然气蒸发气供应装置包括液化天然气蒸发气进气管、常温压缩机、液化天然气蒸发气缓冲罐和减压阀。
[0008]其中，所述液化天然气蒸发气冷能利用装置包括液化天然气蒸发气冷能高效换热器和液化天然气蒸发气冷能利用装置。
[0009]其中，所述液化天然气蒸发气发电装置包括燃气轮机、电控装置，用于给站场内供电；
[0010]其中，所述供冷装置包括吸附式制冷机组，替代夏季站场内空调，实现制冷的目的;所述供冷装置主要包括吸附式制冷机组，满足站场内夏季制冷的需求。
[0011]其中，所述供热装置包括余热锅炉，用于站场内生活用热水及冬天供暖需求。
[0012]本发明还提供了使用上述液化天然气蒸发气冷能燃烧能综合利用系统进行液化天然气蒸发气气体能量利用的方法，具体为:
[0013]第一步，低温冷能利用，液化天然气站场产生的液化天然气蒸发气气体经过液化天然气蒸发气进气管线计入到液化天然气蒸发气冷能高效换热器进行充分换热，换热后的液化天然气蒸发气气体经过常温压缩机进入到液化天然气蒸发气缓冲罐进行存储，同时3液化天然气蒸发气冷能利用装置利用液化天然气蒸发气冷能进行各低温温区的冷量分级利用，如低温粉碎、低温冷库等，实现液化天然气蒸发气冷能的高效利用；
[0014]第二步，电能利用，液化天然气蒸发气缓冲罐内的液化天然气蒸发气气体经减压阀减压进入到燃气轮机进行燃烧发电，产生的电能通过电控装置输送给用电负荷处；
[0015]第三步，冷量利用，燃气轮机发电产生的尾气经过吸附式制冷机组，产生冷量，供给用冷负荷；
[0016]第四步，热量利用，经吸附式制冷机组出来的尾气再经过余热锅炉进行充分的换热，提供热量，供给用热负荷。
[0017]本发明的有益效果:
[0018]本发明提供的液化天然气蒸发气冷能燃烧能综合利用系统可充分利用液化天然气蒸发气产生的冷能，将升温后的液化天然气蒸发气作为燃料，产生电能，并利用其燃烧发电后尾气余温进行供热供冷，采用分布式能源方案，实现冷热电联产，提高能源利用率，充分利用液化天然气蒸发气冷能和燃烧能，实现全温区的高效利用，同时为站场提供冷、热、电供应。
【附图说明】
[0019]图1-液化天然气蒸发气冷能和燃烧能综合利用系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]本发明提供了一种液化天然气蒸发气冷能和燃烧能综合利用系统，其包括液化天然气蒸发气供应装置、液化天然气蒸发气冷能利用装置、液化天然气蒸发气发电装置、供冷装置和供热装置；
[0021]液化天然气蒸发气供应装置连接液化天然气蒸发气冷能利用装置、液化天然气蒸发气发电装置、供冷装置和供热装置，为这些装置提供液化天然气站场产生的液化天然气蒸发气气体；
[0022]液化天然气蒸发气气体依次经过液化天然气蒸发气冷能利用装置、液化天然气蒸发气发电装置、供冷装置和供热装置。
[0023]所述液化天然气蒸发气供应装置包括液化天然气蒸发气进气管、常温压缩机、液化天然气蒸发气缓冲罐和减压阀。
[0024]所述液化天然气蒸发气冷能利用装置包括液化天然气蒸发气冷能高效换热器和液化天然气蒸发气冷能利用装置。
[0025]所述液化天然气蒸发气冷能高效换热器具体为可以进行远距离热量传输的热管换热器，所述液化天然气蒸发气冷能利用装置具体为利用液化天然气蒸发气低温冷能的气体提纯精馏塔等。
[0026]所述液化天然气蒸发气发电装置包括燃气轮机、电控装置和用电负荷。
[0027]所述电控装置具体为并网柜和变压器，用于给站场内供电。
[0028]其中，所述供冷装置包括吸附式制冷机组，替代夏季站场内空调，实现制冷的目的;所述供冷装置主要包括吸附式制冷机组，满足站场内夏季制冷的需求。
[0029]其中，所述供热装置包括余热锅炉，用于站场内生活用热水及冬天供暖需求。
[0030]所述液化天然气蒸发气冷能高效换热器通过液化天然气蒸发气进气管线与常温压缩机相连，液化天然气蒸发气冷能利用装置与液化天然气蒸发气冷能高效换热器相连，利用液化天然气蒸发气冷能高效换热器获得的冷能。
[0031]所述常压压缩机通过液化天然气蒸发气气体输送管线与液化天然气蒸发气缓冲罐连接，实现液化天然气蒸发气气体的存储。
[0032]液化天然气蒸发气缓冲罐通过液化天然气蒸发气气体输送管线与燃气轮机相连接，进行燃烧发电，产生电能，电能控制装置与燃气轮机相连接，产生的电能通过电能控制装置输送给用电负荷。
[0033]燃气轮机通过液化天然气蒸发气气体输送管线与吸附式制冷机组相连接，吸附式制冷机组通过液化天然气蒸发气气体输送管线与余热锅炉连接，燃气轮机发电产生的尾气经过吸附式制冷机组产生冷量，供应给与吸附式制冷机组连接的用冷负荷，经过吸附式制冷机组出来的尾气经过余热锅炉进行换热后，提供热量供与余热锅炉相连接的用热负荷使用。
[0034]本发明还提供了使用上述液化天然气蒸发气冷能燃烧能综合利用系统进行液化天然气蒸发气气体能量利用的方法，具体为:
[0035]液化天然气蒸发气气体能量利用的方法，具体为:
[0036]第一步，低温冷能利用，可利用温区范围为-150 °C?-20 °C，液化天然气站场产生的液化天然气蒸发气气体经过液化天然气蒸发气进气管线计入到液化天然气蒸发气冷能高效换热器进行充分换热，换热后的液化天然气蒸发气气体经过常温压缩机进入到液化天然气蒸发气缓冲罐进行存储，同时3液化天然气蒸发气冷能利用装置利用液化天然气蒸发气冷能进行各低温温区的冷量分级利用，如低温粉碎、低温冷库等，实现液化天然气蒸发气冷能的尚效利用；
[0037]第二步，电能利用，液化天然气蒸发气缓冲罐内的液化天然气蒸发气气体经减压阀减压进入到燃气轮机进行燃烧发电，产生的电能通过电控装置输送给用电负荷处，如站场内潜液栗、压缩机等；
[0038]第三步，冷量利用，燃气轮机发电产生的尾气经过吸附式制冷机组，驱动制冷机组制冷，满足站场内夏季制冷的需求。
[0039]第四步，热量利用，经吸附式制冷机组出来的尾气再经过余热锅炉进行充分的换热，提供热量，供给用热负荷，所述用热负荷指生活热水等用热的介质等。
[0040]以下采用实施例和附图来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
[0041]如图1所示，本发明提供的液化天然气蒸发气冷能燃烧能综合利用系统主要包括，液化天然气蒸发气供应装置、液化天然气蒸发气冷能利用装置、液化天然气蒸发气发电装置、供冷装置和供热装置，液化天然气蒸发气供应装置，主要包括液化天然气蒸发气进气管I，常温压缩机4，液化天然气蒸发气缓冲罐5和减压阀13;液化天然气蒸发气冷能利用装置，主要包括液化天然气蒸发气冷能高效换热器2和3液化天然气蒸发气冷能利用装置3;液化天然气蒸发气发电装置，主要包括燃气轮机6、电控装置7和用电负荷(8);供冷装置，主要包括吸附式制冷机组9和用冷负荷11;供热装置，主要包括余热锅炉10和用热负荷12。
[0042]该系统的工作原理是液化天然气站场产生的液化天然气蒸发气气体经液化天然气蒸发气进气管线I进入到液化天然气蒸发气冷能高效换热器2进行充分换热，液化天然气蒸发气温度同时升高至(TC左右，经过常温压缩机压缩4进入液化天然气蒸发气缓冲罐5进行存储；同时液化天然气蒸发气冷能利用装置3利用液化天然气蒸发气冷能进行各低温温区的冷量分级利用，如低温粉碎、低温冷库等，实现液化天然气蒸发气冷能的高效利用;液化天然气蒸发气缓冲罐5内的液化天然气蒸发气气体经减压阀13减压进入到燃气轮机6进行燃烧发电，产生的电能通过电控装置7输送给用电负荷8处，同时燃气轮机发电产生的尾气温度较高(约300-400°C)，先经过吸附式制冷机组(9)，产生冷量，供给用冷负荷11，经吸附式制冷机组9出来的尾气温度依然接近200°C，再经过余热锅炉10进行充分的换热，提供热量，供给用热负荷12。至此，实现液化天然气蒸发气冷能的回收利用和以液化天然气蒸发气作为燃料的冷热电供应，同时满足站场内对冷热电的需求。
[0043]所有上述的首要实施这一知识产权，并没有设定限制其他形式的实施这种新产品和/或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息，上述内容修改，以实现类似的执行情况。但是，所有修改或改造基于本发明新产品属于保留的权利。
[0044]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
【主权项】
1.一种液化天然气蒸发气冷能和燃烧能综合利用系统，其特征在于:包括液化天然气蒸发气供应装置、液化天然气蒸发气冷能利用装置、液化天然气蒸发气发电装置、供冷装置和供热装置； 液化天然气蒸发气供应装置连接液化天然气蒸发气冷能利用装置、液化天然气蒸发气发电装置、供冷装置和供热装置，为这些装置提供液化天然气站场产生的液化天然气蒸发气气体； 液化天然气蒸发气气体依次经过液化天然气蒸发气冷能利用装置、液化天然气蒸发气发电装置、供冷装置和供热装置。2.如权利要求1所述的液化天然气蒸发气冷能和燃烧能综合利用系统，其特征在于:所述液化天然气蒸发气供应装置包括液化天然气蒸发气进气管、常温压缩机、液化天然气蒸发气缓冲罐和减压阀。3.如权利要求1或2所述的液化天然气蒸发气冷能和燃烧能综合利用系统，其特征在于:所述液化天然气蒸发气冷能利用装置包括液化天然气蒸发气冷能高校换热器和液化天然气蒸发气冷能利用装置。4.如权利要求1至3所述的液化天然气蒸发气冷能和燃烧能综合利用系统，其特征在于:所述液化天然气蒸发气发电装置包括燃气轮机、电控装置和用电负荷。5.如权利要求1至4所述的液化天然气蒸发气冷能和燃烧能综合利用系统，其特征在于:所述供冷装置包括吸附式制冷机组和用冷负荷。6.如权利要求1至5所述的液化天然气蒸发气冷能和燃烧能综合利用系统，其特征在于:所述供热装置包括余热锅炉和用热负荷。7.使用权利要求1至6所述液化天然气蒸发气冷能燃烧能综合利用系统进行液化天然气蒸发气气体能量利用的方法，其特征在于，包括: 第一步，冷能利用； 第二步，电能利用； 第三步，冷量利用； 第四步，热量利用。8.使用权利要求7所述液化天然气蒸发气冷能燃烧能综合利用系统进行液化天然气蒸发气气体能量利用的方法，其特征在于:所述第一步进一步具体为液化天然气站场产生的液化天然气蒸发气气体经过液化天然气蒸发气进气管线计入到液化天然气蒸发气冷能高效换热器进行充分换热，换热后的液化天然气蒸发气气体经过常温压缩机进入到液化天然气蒸发气缓冲罐进行存储，同时3液化天然气蒸发气冷能利用装置利用液化天然气蒸发气冷能进行各低温温区的冷量分级利用，如低温粉碎、低温冷库等，实现液化天然气蒸发气冷能的尚效利用。9.使用权利要求7或8所述液化天然气蒸发气冷能燃烧能综合利用系统进行液化天然气蒸发气气体能量利用的方法，其特征在于:所述第二步进一步具体为液化天然气蒸发气缓冲罐内的液化天然气蒸发气气体经减压阀减压进入到燃气轮机进行燃烧发电，产生的电能通过电控装置输送给用电负荷处。10.使用权利要求7至9所述液化天然气蒸发气冷能燃烧能综合利用系统进行液化天然气蒸发气气体能量利用的方法，其特征在于:所述第三步进一步具体燃气轮机发电产生的尾气经过吸附式制冷机组，产生冷量，供给用冷负荷。
【文档编号】F02C3/22GK105928247SQ201610250412
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】鲍磊, 王全国, 王晓玮, 党文义, 孟猛, 凌晓东, 万古军
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院