一种结合液化天然气冷能利用的天然气分布式能源利用系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种结合液化天然气冷能利用的天然气分布式能源利用系统。它包括液化天然气增压泵、液化天然气换热器、低温透平膨胀机、燃气轮机和烟气余热溴化锂冷暖机；液化天然气增压泵的出口端与液化天然气换热器相连通，从液化天然气换热器延伸出，之后与低温透平膨胀机相连通；所述低温透平膨胀机与一发电机相连接；低温透平膨胀机还通过一管路与所述液化天然气换热器相连通，从液化天然气换热器延伸出，之后与燃气轮机相连通；燃气轮机分别与烟气余热溴化锂冷暖机和一发电机相连接。本实用新型考虑到了液化天然气含有的大量可利用冷能，通过回收利用可以将部分冷能转化为电能，可获得高品质冷源，同时可以为不同温度等级的冷库提供冷量以及空调制冷。
【专利说明】一种结合液化天然气冷能利用的天然气分布式能源利用系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种结合液化天然气冷能利用的天然气分布式能源利用系统。
【背景技术】
[0002]据相关机构预测2015年我国天然气消费量将达到2600亿立方米左右，2020年达到4000亿立方米左右，对比我国天然气发展“十二五”规划，2015年我国自产天然气约为1760亿立方米，2020年也极可能无法实现自给自足，因此要满足我国2015、2020年天然气消费需求还有很大缺口，需进口大量天然气。目前我国天然气进口除依靠陆上的中亚天然气管线外，LNG进口也是主要的进口方式之一。国家规划将在“十二五”初期启动一批天然气分布式能源示范项目，“十二五”期间建设1000个左右天然气分布式能源项目，并拟建设10个左右各类典型特征的分布式能源示范区域。因此未来存在较多天然气分布式能源以LNG为燃料的可能。
[0003]天然气分布式能源是一种高效的能源利用方式，可以实现冷热电三联供，其能源利用效率能达到70%以上。在LNG气化过程中，约能产生830kJ/kg的低温能量，通常这部分冷能通过天然气气化器被空气或水吸收，其中包含的冷量Yong未能得到利用，造成了能量的巨大浪费。如将LNG冷能利用与天然气分布式能源相结合，那么将在天然气分布式能源闻效利用的基础上进一步提闻能源利用效率，达到节能减排的目的。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种结合液化天然气冷能利用的天然气分布式能源利用系统，本实用新型可将LNG冷能回收用于发电和制冷，与天然气分布式能源配合，可进一步提闻能源利用效率。
[0005]本实用新型所提供的一种结合液化天然气冷能利用的天然气分布式能源利用系统，它包括液化天然气增压泵、液化天然气换热器、低温透平膨胀机、燃气轮机和烟气余热溴化锂冷暖机；
[0006]所述液化天然气增压泵的出口端与所述液化天然气换热器相连通，从所述液化天然气换热器延伸出，之后与所述低温透平膨胀机相连通；所述低温透平膨胀机与一发电机相连接；
[0007]所述低温透平膨胀机还通过一管路与所述液化天然气换热器相连通，从所述液化天然气换热器延伸出，之后与所述燃气轮机相连通；所述燃气轮机分别与所述烟气余热溴化锂冷暖机和一发电机相连接；
[0008]所述天然气分布式能源还包括冷媒循环泵a、冷媒循环泵b、冷媒储罐a、冷媒储罐b和冷媒换热器；所述冷媒储罐a与所述冷媒循环泵a相连通，所述冷媒循环泵a的出口与所述液化天然气换热器相连通，从所述液化天然气换热器延伸出，之后与所述冷媒储罐b相连通，所述冷媒储罐b与所述冷媒循环泵b相连通；所述冷媒循环泵b的出口端与所述冷媒换热器相连通，从所述冷媒换热器延伸出，之后与所述冷媒储罐a相连通。
[0009]所述的天然气分布式能源利用系统，所述燃气轮机还与一余热锅炉相连接，所述余热锅炉与汽轮机相连接，所述汽轮机与一发电机相连接。
[0010]所述的天然气分布式能源利用系统，所述天然气分布式能源包括3个串连的所述冷媒换热器。
[0011]本实用新型的设置，考虑到了液化天然气含有的大量可利用冷能，通过回收利用可以将部分冷能转化为电能，可获得高品质冷源，同时可以为不同温度等级的冷库提供冷量以及空调制冷；此外结合常见的天然气分布式能源，可以为用户提供空调冷水/供暖热水、蒸汽、电能等多种能源产品，通过本实用新型可在天然气分布式能源的基础上进一步提高能源利用效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型结合液化天然气冷能利用的天然气分布式能源利用系统的示意图。
[0013]图中各标记如下:
[0014]ILNG增压泵、2LNG换热器、3低温透平膨胀机、4a，4b，4c发电机、51冷媒储罐a、52冷媒储罐b、61冷媒循环泵a、62冷媒循环泵b、71，72，73冷媒换热器、8燃气轮机、9余热锅炉、10汽轮机、11烟气余热溴化锂冷暖机。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型做进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。
[0016]如图1所示，本实用新型提供的天然气分布式能源利用系统包括LNG增压泵1、LNG换热器2、低温透平膨胀机3、燃气轮机8、余热锅炉9、汽轮机10和烟气余热溴化锂冷暖机
11;LNG增压泵I的出口端与LNG换热器2相连通，从该LNG换热器2延伸出，之后与低温透平膨胀机3相连通，该低温透平膨胀机3与一发电机4a相连接。该低温透平膨胀机3还通过一管路与LNG换热器2相连通，从LNG换热器2延伸出，之后与燃气轮机8相连通；该燃气轮机8分别与烟气余热溴化锂冷暖机11、发电机4b和余热锅炉9相连接。该余热锅炉9与汽轮机10相连接，且该汽轮机10与一发电机4c相连接。本实用新型的天然气分布式能源还包括冷媒循环泵a61、冷媒循环泵b62、冷媒储罐a51、冷媒储罐b52和冷媒换热器71、72和73 ;其中冷媒储罐a51与冷媒循环泵a61相连通，冷媒循环泵a61的出口与LNG换热器2相连通，从LNG换热器延伸出，之后与冷媒储罐b52相连通，冷媒储罐b52与冷媒循环泵b62相连通；此外，冷媒循环泵b62的出口端与冷媒换热器71、72和73相连通，从冷媒换热器71、72和73延伸出，之后与冷媒储罐a51相连通。
[0017]利用本实用新型的天然气分布式能源利用系统的流程如下:
[0018]LNG由LNG增压泵I从常压下增压到2.8MPa进入LNG换热器2中，冷媒从冷媒储罐a51中由冷媒循环泵a61进入LNG换热器2中与低温的LNG换热，LNG在LNG换热器2中第一次加热，加热至5°C后变成气态天然气进入低温透平膨胀机3中膨胀做功并带动发电机4a发电获得电能。为了满足燃气轮机入口压力，天然气在低温透平膨胀机中膨胀至1.7MPa后再次进入LNG换热器2进行加热，加热至5°C送至燃气轮机8燃烧做功，燃气轮机带动发电机4b输出电能。燃气轮机8产生的烟气进入余热锅炉9中产生蒸汽，蒸汽可进入汽轮机10中做功，由汽轮机带动发电机4c进行发电，汽轮机10中也可中间抽出部分蒸汽，满足蒸汽用户的需求。燃气轮机8中产生的烟气也可经过烟气余热溴化锂冷暖机11，可直接产生供暖热水或者空调冷水，满足用户供热或者制冷需求。冷媒在LNG换热器2中回收LNG冷能后温度达到-100°C左右，送入冷媒储罐b52中储存，可根据需求大小由冷媒循环泵b62调节流量输送至用户，根据温度要求不同由三个冷媒换热器71、72和73满足不同程度的制冷需求，冷媒换热器主要是满足空调用冷需求，经过冷媒换热器71、72和73冷媒温度上升到10°C左右，然后进入冷媒储罐a51进入下一次循环。
[0019]以上所述仅为本实用新型示意性的【具体实施方式】，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本实用新型保护的范围。
【权利要求】
1.一种结合液化天然气冷能利用的天然气分布式能源利用系统，其特征在于:所述天然气分布式能源利用系统包括液化天然气增压泵、液化天然气换热器、低温透平膨胀机、燃气轮机和烟气余热溴化锂冷暖机； 所述液化天然气增压泵的出口端与所述液化天然气换热器相连通，从所述液化天然气换热器延伸出，之后与所述低温透平膨胀机相连通；所述低温透平膨胀机与一发电机相连接； 所述低温透平膨胀机还通过一管路与所述液化天然气换热器相连通，从所述液化天然气换热器延伸出，之后与所述燃气轮机相连通；所述燃气轮机分别与所述烟气余热溴化锂冷暖机和一发电机相连接； 所述天然气分布式能源利用系统还包括冷媒循环泵a、冷媒循环泵b、冷媒储罐a、冷媒储罐b和冷媒换热器；所述冷媒储罐a与所述冷媒循环泵a相连通，所述冷媒循环泵a的出口与所述液化天然气换热器相连通，从所述液化天然气换热器延伸出，之后与所述冷媒储罐b相连通，所述冷媒储罐b与所述冷媒循环泵b相连通；所述冷媒循环泵b的出口端与所述冷媒换热器相连通，从所述冷媒换热器延伸出，之后与所述冷媒储罐a相连通。
2.根据权利要求1所述的天然气分布式能源利用系统，其特征在于:所述燃气轮机还与一余热锅炉相连接，所述余热锅炉与汽轮机相连接，所述汽轮机与一发电机相连接。
3.根据权利要求1或2所述的天然气分布式能源利用系统，其特征在于:所述天然气分布式能源利用系统包括3个串连的所述冷媒换热器。
【文档编号】F01K25/10GK203412636SQ201320386615
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年7月1日 优先权日:2013年7月1日
【发明者】秦锋, 殷虹, 屈长龙 申请人:中国海洋石油总公司, 中海石油气电集团有限责任公司