专利名称:一种lng卫星站冷能利用装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种LNG卫星站冷能利用装置，包括：LNG储罐、空温汽化器、水浴汽化器、低温换热器、低温冷媒储罐、制冰机组、蓄冰桶；将低温储罐LNG抽出在低温换热器中与冷媒换热，温度降低的冷媒与水在制冰机组换热，制的冰后储存于蓄冰桶，实现了LNG气化过程的冷量回收利用。本实用新型操作灵活、工艺简单、运行成本低、经济效益显著、设备投资小，同时易操作，适用于小型LNG气化站；采用冷媒储罐平衡LNG卫星站气化量的波动，大大提高了LNG冷量利用率。
【专利说明】一种LNG卫星站冷能利用装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于液化天然气设备【技术领域】，尤其涉及一种LNG卫星站冷能利用装置。
【背景技术】
[0002]液化天然气(LNG)是在低温下以液态形式存在的天然气，储存温度通常为-162°C。LNG卫星站则是一种小型的LNG接收和气化站，通常建设在远离中心城市的卫星城市，站内LNG经气化加臭后直接送入城市管网供居民、商用和工业用，是天然气气源的二级气源站。
[0003]LNG在气化的过程中会释放出大量的冷能，对于一个气化量为1X 104m3/d的小型LNG卫星站，可利用冷功率近1MW。因此，LNG卫星站可利用冷能产生的经济价值是不能忽视的，LNG卫星站冷能的利用实现了能源的综合利用，缓解了我国电力供应紧张现状。
[0004]目前国内对于LNG卫星站冷量利用方法有如下几种:
[0005]LNG冷量用于发电，该技术成熟、易于大规模实现，但投资多且占地大。
[0006]LNG冷量用于低温冷库，该技术能耗低，占地少，投资省，温度梯度分明，且维护方便，但产业链要求高。
[0007]LNG冷量用于空气分离，该技术利用效率最高，能耗低，但投资高，占地面积大。
[0008]以上LNG冷量利用方法投资较高，占地面积大，同时对冷量要求高，需冷量供应多且平稳。对于LNG卫星站，上述方法经济效益较低，
实用新型内容
[0009]本实用新型实施例的目的在于提供一种LNG卫星站冷能利用装置，旨在解决现有的LNG冷量利用方法投资较高，占地面积大，同时对冷量要求高，需冷量供应多且平稳的问题。
[0010]本实用新型实施例是这样实现的，一种LNG卫星站冷能利用装置，该LNG卫星站冷能利用装置包括:LNG储罐、空温汽化器、水浴汽化器、低温换热器、低温冷媒储罐、制冰机组、蓄冰桶；
[0011 ] LNG储罐连接空温汽化器和低温换热器，空温汽化器连接水浴汽化器，水浴汽化器连接低温换热器，低温换热器连接低温冷媒储罐和制冰机组，低温冷媒储罐连接制冰机组，制冰机组连接蓄冰桶。
[0012]进一步，低温冷媒储罐设置有浓度为60 %乙二醇水溶液作为中间冷媒的中间冷媒层O
[0013]本实用新型提供的LNG卫星站冷能利用装置，将低温储罐LNG抽出在低温换热器中与冷媒换热，温度降低的冷媒与水在制冰机组换热，制的冰后储存于蓄冰桶，实现了 LNG气化过程的冷量回收利用。同时，该装置冷媒选择浓度为60%乙二醇水溶液，该溶液性质稳定，无电解性，无燃烧性，粘度低，价格低廉。本实用新型操作灵活、工艺简单、运行成本低、设备投资小，同时易操作，适用于小型LNG气化站；采用冷媒储罐平衡LNG卫星站气化量的波动，提高了 LNG冷量利用率；同时，本实用新型的经济效益显著，一个供气能力为15X104m3/d的LNG卫星站，采用以上冷能回收利用方法及装置经济产值达180万元。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型实施例提供的LNG卫星站冷能利用方法流程图；
[0015]图2是本实用新型实施例提供的LNG卫星站冷能利用装置结构示意图；
[0016]图中:1、LNG储罐；2、空温汽化器；3、水浴汽化器；4、低温换热器；5、低温冷媒储罐；6、制冰机组；7、蓄冰桶。
【具体实施方式】
[0017]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0018]下面结合附图及具体实施例对本实用新型的应用原理作进一步描述。
[0019]如图1所示，本实用新型实施例的LNG卫星站冷能利用方法包括以下步骤:
[0020]SlOl:LNG从储罐抽出，分为两股，一股经空温式汽化器及水浴式汽化器加热气化后进入天然气管网；另一股在低温换热器中与冷媒换热，换热后如温度低于5°C则进入水浴式汽化器升温后再进入天然气管网；如温度高于5°C则直接进入天然气管网；
[0021]S102:通过调节阀控制两股LNG的量，使得换热器回收的冷量满足用户需求，且保证供气的安全与稳定；
[0022]S103:从换热器中出来的低温冷媒与水在制冰机组中换热，并通过制冰机制成冰，储存于蓄冰桶中；
[0023]S104:加入低温冷媒储罐，在气化量大时，将多余的低温冷媒储存于储罐中；气化量小时，用储罐中的冷媒补给，换热后温度升高的冷媒再次输送到低温换热器与LNG换热，形成冷量回收利用循环。
[0024]如图2所示，本实用新型实施例的LNG卫星站冷能利用装置主要由:LNG储罐1、空温汽化器2、水浴汽化器3、低温换热器4、低温冷媒储罐5、制冰机组6、蓄冰桶7 ;
[0025]LNG储罐I连接空温汽化器2和低温换热器4，空温汽化器2连接水浴汽化器3，水浴汽化器3连接低温换热器4，低温换热器4连接低温冷媒储罐5和制冰机组6，低温冷媒储罐5连接制冰机组6，制冰机组6连接蓄冰桶7。
[0026]换热后温度升高的冷媒再次输送至低温换热器4与LNG换热，完成循环；为避免冷量供应不平稳影响加入低温冷媒储罐5 ;选择浓度为60%乙二醇水溶液作为中间冷媒。
[0027]本实用新型的工作原理:
[0028]当调节阀V1、V8开启时，LNG储罐I中的液态天然气在LNG泵(Pl)的作用下分别进入空温式汽化器2和低温换热器4 ;一股低温LNG在低温换热器4中与冷媒换热，换热器后的天然气如温度低于5°C则进入水浴式汽化器3升温后再进入天然气管网，如温度高于5°C则直接进入天然气管网；低温换热器4出口的低温冷媒通过低温变频冷媒泵(P2)进入制冷机组6与由变频水泵(P3)送入的水换热，水形成冰后储存于蓄冰桶7。
[0029]本实用新型的具体实施例:
[0030]某LNG卫星站供气能力为15X 104m3/d，其LNG组成为:甲烷(78 % )、乙烷(12.4% )、丙烷(6.28% )、异丁烷(1.78% )、正丁烷(1.41% )、氮气(0.13% )。LNG 的储存温度为_159°C，气化后温度为2°C。考虑热交换及制冰过程等的热损失，能用于冷量利用工艺的LNG气化量约9X 104m3/d，泵的效率为75%，换热器压降0.0lMpa0实例具体操作流程参数如下:
[0031 ] 如图2所示，LNG (-159.(TC，0.20MPa)从储罐I抽出，分为2股，I股LNG经空温式汽化器2及水浴式汽化器3加热气化后进入天然气管网；另一股LNG (-158.9°C，0.40MPa)在低温换热器4中与冷媒换热，换热后温度为2V的天然气进入水浴式汽化器3升温后再进入天然气管网；从换热器4中出来的低温冷媒(-34.99°C,0.40MPa)与水在制冰机组6中换热，通过制冰机制成冰(0°C，0.14MPa)，储存于蓄冰桶7中；为避免冷量供应不平稳的影响，工艺中加入低温冷媒储罐5，在气化量大时，将多余的低温冷媒储存于储罐中；气化量小时，用储罐中的冷媒补给，以保障制冰机正常运行；换热后温度升高的冷媒再次输送到低温换热器4与LNG换热，形成冷量回收利用循环；
[0032]V1、V8为调节阀，控制LNG的量，实现冷量满足用户需求，且保证供气的安全与稳定。
[0033]对于该供气能力为15X104m3/d的LNG卫星站，采用以上冷能回收利用方法及装置，产冰21.17t/h，则年产冰量约18万t。按目前市场冰价(10元/t)，年制冰产值达180万元，经济效益显著。
[0034]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种LNG卫星站冷能利用装置，其特征在于，该LNG卫星站冷能利用装置包括:LNG储罐、空温汽化器、水浴汽化器、低温换热器、低温冷媒储罐、制冰机组、蓄冰桶； LNG储罐连接空温汽化器和低温换热器，空温汽化器连接水浴汽化器，水浴汽化器连接低温换热器，低温换热器连接低温冷媒储罐和制冰机组，低温冷媒储罐连接制冰机组，制冰机组连接蓄冰桶。2.如权利要求1所述的LNG卫星站冷能利用装置，其特征在于，低温冷媒储罐设置有浓度为60 %乙二醇水溶液作为中间冷媒的中间冷媒层。
【文档编号】F17C7-04GK204285888SQ201420603049
【发明者】马国光, 高俊, 马俊杰, 王静玲, 魏向东 [申请人]西南石油大学