一种基于LNG气化换热系统的能源站的制作方法

本发明属于lng冷能利用技术领域，具体涉及一种基于lng气化换热系统的能源站。

背景技术：

液化天然气(lng)以其高效节能、体积小、运输方便、清洁环保等特点而受到世界各国的关注，成为重要的战略储备能源。lng气化时释放大量冷能，约为830-860kj/kg，折合电能约231kwh/t，冷量若不能有效利用，将会造成极大的浪费。而传统的制冷行业是耗电大户，根据有关统计，目前制冷设备所消耗的电能占全世界总发电量的15%，因此将lng冷能用于建筑空调制冷、冷库制冷等工民用制冷领域将是节能减排的一大举措。

在现有的lng冷库利用技术中，专利cn103017434a公开了一种与lng气化换热系统配套的蓄冷装置，通过设置蓄冷池和循环水泵，实现载冷剂的输入输出，最后通过载冷剂与板式换热气进行热交换，实现供冷，此种办法通过二次热交换，降低了装置的总效率，增加了投资成本。专利cn104251598a公开了一种蓄冷式维持lng冷能利用装置连续运行的系统及方法，通过设置蓄冷池及换热器在lng中断时实现持续供冷,但是未给出蓄冷装置的具体结构。以上专利是均在lng气化站内提供了一种持续供冷方法，无法解决附近地区及较长距离范围内的供冷问题。且目前现在lng站点必须要按照气化器，气化器面积较大，lng气化的冷能直接排放到空气中。

技术实现要素：

本发明的目的是公开一种基于lng气化换热系统的能源站,利用lng相变产生的冷能，通过梯级热交换即能实现制取冷水、冷风，利用其可移动的蓄冷单元将冷能转移到需要的地方，解决周边地区的用冷需要。为此，本发明采取的技术方案是：

这一种基于lng气化换热系统的能源站，与现有技术不同的是：包括多个固定式冷回收气化器，多个移动式蓄放冷单元。

具体地，所述固定式冷回收气化器包括气化器密封保温箱体，所述气化器密封保温箱体内设置可容lng流过的气化盘管，与所述气化盘管交叉间隔排列载冷剂盘管，所述lng气化盘管的lng进口和lng出口密封穿出所述气化器密封保温箱体，所述载冷剂盘管的气化器载冷剂进口和气化器载冷剂出口密封穿出所述气化器密封保温箱体，第一个所述固定式冷回收气化器的lng进口与lng储罐出口相连，最后一个所述固定式冷回收气化器的lng出口与用户管网相连，中间的所述固定式冷回收气化器的lng进口与其相邻的所述固定式冷回收气化器的lng出口通过阀门相连、lng出口与其相邻的所述固定式冷回收气化器的lng进口通过阀门相连；多个所述固定式冷回收气化器的载冷剂盘管内容的载冷剂相同或不同；

所述移动式蓄放冷单元包括底座，所述底座上固设蓄放冷密封保温箱体，所述蓄放冷密封保温箱体前端设置进口，后端设置出口，所述蓄放冷密封保温箱体内设置第一蛇形管换热器和第二蛇形管换热器，所述第一蛇形管换热器内容载冷剂，其载冷剂进口和载冷剂出口分别与溶液泵的溶液泵出口和溶液泵进口相连，所述载冷剂进口和载冷剂出口还密封穿过所述密封保温箱体能够与所述固定式冷回收气化器的气化器载冷剂进口和气化器载冷剂出口一一对接；所述第二蛇形管换热器内封储蓄冷剂；多个所述移动式蓄放冷单元的所述第一蛇形管换热器内容的载冷剂与其相连的所述固定式冷回收气化器的载冷剂盘管内容的载冷剂相同。

进一步地，还包括一个小型lng汽化器，所述小型lng汽化器设置在最后一个所述固定式冷回收气化器和用户管网之间，所述小型lng汽化器的lng汽化器进口通过阀门与最后一个所述固定式冷回收气化器的lng出口相连、lng汽化器出口与用户管网相连。

进一步地，所述第一蛇形管换热器与第二蛇形管换热器的蛇形盘管交叉间隔排列。

进一步地，所述第二蛇形管换热器的蛇形盘管套设在所述第一蛇形管换热器的蛇形盘管外形成夹层盘管。

进一步地，还包括风机，所述风机的出风口与所述进口相连，所述出口连接下位用户冷风管道；所述密封保温箱体被两个带有风孔的隔板分割成三部分：与所述进口相通的前静压箱，与所述出口相通的后静压箱，两个所述隔板之间的腔体安装所述夹层盘管。

进一步地，还包括水泵，所述水泵的出水口与所述进口相连，所述出口连接下位用户冷水管道。

进一步地，第一蛇形管换热器和/或第二蛇形管换热器的蛇形管壁上设置散热翅片，所述底座的四个角处分别固设吊钩。

进一步地，所述蓄冷剂和载冷剂均采用乙二醇溶液，其浓度根据换热温度确定。

与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：

1、可以通过移动式蓄放冷单元对周围地区进行移动供冷，灵活多用。

2、能够直接制取冷水或者冷风，满足不同市场需求。

3、在lng站足够大的情况下，本装置可以通过多个固定式冷回收气化器和多个移动式蓄放冷单元的持续衔接完成持续供冷，完全不需要外部辅助制冷设备。

4、通过多个固定式冷回收气化器和多个移动式蓄放冷单元，可以大大减少常规气化器的面积，还能起到气化一些残留的lng液体的作用。

附图说明

图1是本发明实施例1固定式冷回收气化器的结构示意图。

图2是本发明实施例1移动式蓄放冷单元的结构示意图。

图3是图2去掉密封保温箱体上盖后的结构示意图。

图4是图2去掉密封保温箱体及隔板后的结构示意图。

图5是图4的局部剖视图。

图6是图5的局部放大图。

图7是实施例1移动式蓄放冷单元另一视角的结构示意图。

图8是图7去掉密封保温箱体及隔板后的结构示意图。

图9是实施例2移动式蓄放冷单元的结构示意图。

图10是图9去掉密封保温箱体后的结构示意图。

图11是实施例2移动式蓄放冷单元另一视角的结构示意图。

图12是图11去掉密封保温箱体后的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细描述。

实施例1，如图1-8所示的一种基于lng气化换热系统的能源站，包括3个固定式冷回收气化器，9个移动式蓄放冷单元；所述固定式冷回收气化器20包括气化器密封保温箱体200，所述气化器密封保温箱体200内设置可容lng流过的气化盘管206，与所述气化盘管206交叉间隔排列载冷剂盘管207，所述lng气化盘管206的lng进口203和lng出口204密封穿出所述气化器密封保温箱体200，所述载冷剂盘管207的气化器载冷剂进口201和气化器载冷剂出口202密封穿出所述气化器密封保温箱体200，第一个所述固定式冷回收气化器20的lng进口203与lng储罐出口相连，最后一个所述固定式冷回收气化器20的lng出口204与用户管网相连，中间的所述固定式冷回收气化器20的lng进口203与其相邻的所述固定式冷回收气化器20的lng出口204通过阀门205相连、lng出口204与其相邻的所述固定式冷回收气化器20的lng进口203通过阀门205相连；多个所述固定式冷回收气化器20的载冷剂盘管207内容的载冷剂不同：第一个所述固定式冷回收气化器的载冷剂盘管内容的载冷剂为56%浓度左右的乙二醇溶液，第二个所述固定式冷回收气化器的载冷剂盘管内容的载冷剂为45%浓度左右的乙二醇溶液，第三个所述固定式冷回收气化器的载冷剂盘管内容的载冷剂为40%浓度左右的乙二醇溶液；还包括一个小型lng汽化器30，所述小型lng汽化器30设置在第三个所述固定式冷回收气化器20和用户管网之间，所述小型lng汽化器30的lng汽化器进口301通过阀门205与第三个所述固定式冷回收气化器20的lng出口204相连、lng汽化器出口302与用户管网相连。通过关闭或打开三个固定式冷回收气化器之间的阀门205能够使用一个、两个或三个固定式冷回收气化器以适应不同的lng储量，或者通过不同的载冷剂型号取得不同温度区间的冷能。

每个所述移动式蓄放冷单元分别安装在一辆汽车车厢上以方便移动，所述移动式蓄放冷单元包括底座1，所述底座1上固设蓄放冷密封保温箱体2，所述蓄放冷密封保温箱体2前端设置进口21，后端设置出口22，所述蓄放冷密封保温箱体2内设置第一蛇形管换热器3和第二蛇形管换热器4，所述第二蛇形管换热器4的蛇形盘管套设在所述第一蛇形管换热器3的蛇形盘管外形成夹层盘管。所述第一蛇形管换热器3内容载冷剂，其载冷剂进口31和载冷剂出口32分别与溶液泵5的溶液泵出口51和溶液泵进口52相连，所述载冷剂进口31和载冷剂出口32还密封穿过所述密封保温箱体2能够与所述固定式冷回收气化器20的气化器载冷剂进口201和气化器载冷剂出口202一一对接；所述第二蛇形管换热器4内封储蓄冷剂；多个所述移动式蓄放冷单元10的所述第一蛇形管换热器3内容的载冷剂与其相连的所述固定式冷回收气化器20的载冷剂盘管207内容的载冷剂相同，其中3个所述移动式蓄放冷单元的所述第一蛇形管换热器内容的载冷剂为56%浓度左右的乙二醇溶液，其载冷剂进口和载冷剂出口能够分别连接第一个固定式冷回收气化器的所述气化器载冷剂进口和气化器载冷剂出口；3个所述移动式蓄放冷单元的所述第一蛇形管换热器内容的载冷剂为45%浓度左右的乙二醇溶液，其载冷剂进口和载冷剂出口能够分别连接第二个固定式冷回收气化器的所述气化器载冷剂进口和气化器载冷剂出口；3个所述移动式蓄放冷单元的所述第一蛇形管换热器内容的载冷剂为45%浓度左右的乙二醇溶液，其载冷剂进口和载冷剂出口能够分别连接第三个固定式冷回收气化器的所述气化器载冷剂进口和气化器载冷剂出口；第二蛇形管换热器4的蛇形管壁上都设置散热翅片。还包括风机6，所述风机6的出风口与所述进口21相连，所述出口22连接下位用户冷风管道。所述底座1的四个角处分别固设吊钩11，方便装载。所述密封保温箱体2被两个带有风孔的隔板8分割成三部分：与所述进口21相通的前静压箱81，与所述出口22相通的后静压箱82，两个所述隔板8之间的腔体安装所述夹层盘管。前静压箱和后静压箱起到分布气流、稳定气流的作用。

在需要进行lng气化作业时，将装有载冷剂为56%浓度的第一个移动式蓄放冷单元10的那辆汽车开到lng气化站，关闭这个移动式蓄放冷单元10的进口21和出口22，将汽车上的移动式蓄放冷单元10的载冷剂进口31和载冷剂出口32分别与第一个固定式冷回收气化器20的溶液泵5的溶液泵出口51和溶液泵进口52相连；启动溶液泵5运转，这个移动式蓄放冷单元10的载冷剂以及第一个固定式冷回收气化器20的相同型号的载冷剂整体循环，通过热量转化将lng冷回收汽化器的冷量传递给这个移动式蓄放冷单元的所述第二蛇形管换热器4内封储的蓄冷剂，当检测到蓄冷剂的温度降低到设定的温度，蓄冷剂业已发生相变，关闭溶液泵5。将装有第一个移动式蓄放冷单元10的那辆汽车开到需要冷风的用冷用户，将进口21和出口22打开，将出口22与冷风库的进风管相连，利用车载发动机带动风机6运转，将储存在蓄冷剂内及密封保温箱体2内的冷量释放出来，送入用户。当检测到蓄冷剂的温度升高到设定的温度之后且输出的冷风温度不能达到用户需求时，关闭第一个移动式蓄放冷单元10的进口21和出口22，停止风机6运转，将该车开回到lng气化站重新进行蓄冷。

与此同时，将第二辆装有载冷剂浓度为45%的移动式蓄放冷单元10的那辆汽车开到lng气化站，重复上述步骤，与第二个固定式冷回收气化器20进行对接，从而对这辆车上的移动式蓄放冷单元10进行蓄冷，然后第二辆汽车将第二个移动式蓄放冷单元10运送到需要冷风的用户处，也按照上述步骤进行放冷。

同理，将第三辆装有第三个装有载冷剂浓度为40%的移动式蓄放冷单元10的那辆汽车开到lng气化站重复上述步骤，与第三个固定式冷回收气化器20进行对接，进行蓄冷、运送到需要冷风的用户处进行放冷。

放冷完毕的第一辆装有第一个移动式蓄放冷单元10的那辆汽车回到lng气化站后，再次与第一个固定式冷回收气化器20对接进行蓄冷、运送到需要冷风的用户处进行放冷。

放冷完毕的第二辆装有第二个移动式蓄放冷单元10的那辆汽车回到lng气化站后，再次与第二个固定式冷回收气化器20对接进行进行蓄冷、运送到需要冷风的用户处进行放冷。

……

依次类推，循环往复作业，在lng站足够大的情况下，可以通过可移动的蓄冷单元的持续衔接完成持续供冷，完全不需要外部辅助制冷设备。能够充分利用lng气化冷能。

实施例2，如图1、8-11所示的一种基于lng气化换热系统的能源站，其他与实施例相同，不同的是所述移动式蓄放冷单元所述第一蛇形管换热器与第二蛇形管换热器的蛇形盘管交叉间隔排列。还包括水泵，所述水泵的出水口与所述进口相连，所述出口连接下位用户冷水管道。

本能源站产生的冷水可用作水产加工时对水产品进行预冷，夏季的建筑空调、工业厂房制冷、果品的预冷等多种用途,蓄冷、放冷过程与实施例1相似，不再赘述。