一种新型的lng冷能发电的成套设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用冷能发电的成套设备，具体涉及一种利用低温的丙烷和天然气(NG)汽化膨胀去做功，驱动透平发电机进行膨胀发电的一套发电设备；属于化工设备与发电设备相结合的跨学科的新型技术领域。
【背景技术】
[0002]1、符合国家的产业政策:自2006年第一个LNG接收站建成投产，至今中国沿海已陆续建成十多个。国家能源局和发改委对这些LNG接收站均要求“深入研究LNG冷能利用问题，做好冷能利用规划，同步建设冷能利用项目，提高能源综合利用效率”。如何贯彻落实国家的冷能利用要求，是每个LNG接收站必须面对的问题。
[0003]2、提高LNG冷能利用率:LNG接收站每年进口数百万吨的液化天然气，其携带的冷能非常巨大，但在接收站部分冷能通常在天然气汽化器中随海水或空气被舍弃了，导致LNG冷能的利用效率大大降低。
[0004]3、解决了接收站的自身用电成本:
[0005]LNG接收站几乎全部建在沿海地区的并且为了安全都是远离市区。供电较为困难。利用接收站的气化设备发电，不仅可以缓解沿海地区存在的电力供应紧张的状态，还可以提高冷能利用率，降低LNG汽化成本。
[0006]4、广阔的市场:目前我国的冷能利用有:空分、粉碎橡胶、C02液化、BOG回收、虽然在技术上已得到很好的解决，但在市场上遇到了很大的瓶颈，就是其产品很难找到市场。而冷能发电的目标是为接收站自用，因此很好的解决了市场问题。
[0007]现有的发电设备的朗肯循环，透平中的降温过程发生在饱和区，且焓差很小，限制了发电量的增加，冷能利用率低，发电效率低且成本高。
【发明内容】
[0008]在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0009]鉴于此，根据本发明的一个方面，提供了一种新型的LNG冷能发电的成套设备，以至少解决现有的发电设备的朗肯循环，透平中的降温过程发生在饱和区，且焓差很小，限制了发电量的增加，冷能利用率低，发电效率低且成本高的问题。
[0010]本发明提出的一种新型的LNG冷能发电的成套设备，包括海水栗、调温器、蒸发器、过热器、预热器、加压栗、凝结器、透平1、发电机和透平II ;
[0011]所述海水栗的出口分别连接调温器的管程进口和过热器的管程进口 ；
[0012]所述调温器的管程出口连接蒸发器的管程进口，调温器的壳程进口连接凝结器的管程出口，调温器的壳程出口连接透平II ;
[0013]所述蒸发器的管程出口与外界管路连接，蒸发器的壳程进口连接预热器的壳程出口，蒸发器的壳程出口连接过热器的壳程进口 ；
[0014]所述过热器的管程出口连接预热器的管程进口，过热器的壳程出口连接透平I ;
[0015]所述预热器的壳程入口通过加压栗与凝结器的壳程出口连接，预热器的管程出口与外界管路连接；
[0016]所述凝结器的壳程进口连接透平I ;透平I和透平II与发电机连接；
[0017]所述调温器管程走海水，壳程走天然气；蒸发器管程走海水，壳程走丙烷；过热器管程走海水，壳程走气态丙烷；预热器管程走海水，壳程走丙烷液体；凝结器管程走天然气，壳程走丙烷蒸汽；
[0018]所述蒸发器、过热器、透平1、凝结器、加压栗、预热器及其连接管线构成了封闭的新型郎肯循环结构；调温器和透平II及其连接关系构成了开放式的直接膨胀结构。
[0019]进一步地:所述调温器为折流板式管壳换热器。所述调温器中两边为管板、中间穿有管束、管束穿过多个折流板和支撑板、管束外有壳体。管束与管板之间为胀焊连接，壳体与管板之间为焊接连接。
[0020]进一步地:所述蒸发器为管板式管壳换热器。所述蒸发器中两边为管板、中间穿有管束、管束穿过多个支撑板、管束外有壳体。管束与管板之间为胀焊连接，壳体与管板之间为焊接连接。
[0021]进一步地:所述过热器为折流板式管壳换热器。所述过热器中两边为管板、中间穿有管束、管束穿过多个折流板和支撑板、管束外有壳体。管束与管板之间为胀焊连接，壳体与管板之间为焊接连接。
[0022]进一步地:所述预热器为折流板式管壳换热器。所述预热器中两边为管板、中间穿有管束、管束穿过多个折流板和支撑板、管束外有壳体。管束与管板之间为胀焊连接，壳体与管板之间为焊接连接。
[0023]进一步地:所述凝结器为U型管式管壳换热器。所述凝结器中一边为管板、同一端的外侧为管箱、管箱内有分程隔板、管板中间穿有管束、管束穿过多个支撑板、管束外有壳体，管束与管板之间为胀焊连接，壳体与管板之间为焊接连接。
[0024]进一步地:所述加压栗为垂直潜液栗。
[0025]本发明所达到的效果为:
[0026]1.本发明有效的利用了低温丙烷和天然气膨胀进行发电，无需其它外加能源。
[0027]2.本发明利用了丙烷的新型朗肯循环系统与天然气的直接发电，其中应用的过热原理和预热原理，大大提高了冷能的利用率。
[0028]3.解决了接收站用电成本高、输送困难的问题。
[0029]具体是将中间介质汽化器与过热器、预热器、透平发电设备有机的结合到一起，构成了两个系统，第一个是:利用了气化器中蒸发器内部的低温中间介质汽化、膨胀来做功，推动透平发电机进行膨胀发电；在另一个系统中，利用了天然气直接膨胀做功，两个系统共同作用，驱动发电机进行发电。新型的结构与过去应用的朗肯循环相比，利用了过热、预热的原理大大提高了发电效率，同时利用天然气直接膨胀，使得发电量大大增加。由于该发明是利用了低温丙烷和的天然气汽化过程发电而不需要其他能源，因此，可大大降低成本，同时又没有任何的污染，可谓是真正的绿色能源。同时很好的解决了远离城市中心的天然气接收站自身的用电问题。
[0030]本发明主要用在LNG接收站及类似具有低温冷源并具有一定压力的工况，该系统即可在汽化时同时进行发电，也可只汽化，不发电，并可广泛的应用于石油、石化等相关领域。
【附图说明】
[0031]图1是本发明的整体结构图；
[0032]图2是现有的发电设备的朗肯循环的T-S图；
[0033]图3是本发明的朗肯循环的T-S图。
【具体实施方式】
[0034]在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本发明公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
[0035]在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
[0036]如附图1所示本发明的实施例提供了一种新型的LNG冷能发电的成套设备，包括海水栗1、调温器2、蒸发器3、预热器4、过热器5、加压栗6、凝结器7、透平18、发电机9和透平IIlO ;所述海水栗I的出口分别连接调温器2的管程进口和过热器5的管程进口 ；所述调温器2的管程出口连接蒸发器3的管程进口，调温器2的壳程进口连接凝结器7的管程出口，调温器2的壳程出口连接透平IIlO ;所述蒸发器3的管程出口与外界管路连接，蒸发器3的壳程进口连接预热器4的壳程出口，蒸发器3的壳程出口连接过热器5的壳程进口 ；所述过热器5的管程出口连接预热器4的管程进口，过热器5的壳程出口连接透平18 ;所述预热器4的壳程入口通过加压栗6与凝结器7的壳程出口连接，预热器4的管程出口与外界管路连接；所述凝结器7的壳程进口连接透平18 ;透平18和透平IIlO与发电机9连接；所述调温器2管程走海水，壳程走天然气；蒸发器3管程走海水，壳程走丙烷；过热器5管程走海水，壳程走气态丙烷；预热器4管程走海水，壳程走丙烷液体；凝结器7管程走天然气，壳程走丙烷蒸汽；所述蒸发器3、过热器5、透平18、凝结器7、加压栗6、预热器4及其连接管线构成了封闭的新型郎肯循环结构；调温器2和透平IIlO及其连接关系构成了开放式的直接膨胀结构。在管路上安装多个控制阀。
[0037]另外，根据一种实现方式，所述调温器2为折流板式管壳换热器。所述调温器2中两边为管板、中间穿有管束、管束穿过多个折流板和支撑板、管束外有壳体。管束与管板之间为胀焊连接，壳体与管板之间为焊接连接。
[0038]另外，根据一种实现方式，所述蒸发器3为管板式管壳换热器。所述蒸发器3中两边为管板、中间穿有管束、管束穿过多个支撑板、管束外有壳体。管束与管板之间为胀焊连接，壳体与管板之间为焊接连接。
[0039]另外，根据一种实现方式，所述过热器5为折流板式管壳换热器。所述过热器5中两边为管板、中间穿有管束、管束穿过多个折流板和支撑板、管束