一种lng卫星站冷热电联产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种LNG卫星站冷热电联产工艺，特别是涉及一种综合利用太阳能资 源、LNG冷能资源及新型热栗技术的LNG卫星站冷热电联产工艺，其将LNG冷能梯级回收利 用技术、太阳能热利用技术、空气源热栗技术及蓄冷蓄热技术有机结合，属于新能源利用及 节能减排技术领域。
【背景技术】
[0002] LNG气化时表现出十分明显的高、低品位冷能分段现象，梯级回收利用这部分冷能 可有效减小其冷侧损失，从而提高其冷能利用经济效益。大量研究表明，LNG高品位冷能用 于发电，低品位冷能用于空调供冷时，其冷畑损失较小，经济效益较高。近年来，我国LNG卫 星站建设步伐不断加快，在建和规划建设的LNG卫星站数量超过600个，LNG卫星站冷能回 收利用潜力巨大。回收利用LNG卫星站高品位冷能用于发电、低品位冷能用于附近办公区 的空调供冷，符合LNG冷能梯级回收利用特点，经济优势明显。
[0003] 虽然，上述LNG冷能梯级回收利用技术可有效降低LNG冷雜损失，提高LNG冷能利 用经济效益。但是，LNG冷能只能解决空调夏季供冷问题，而不能解决空调冬季供热问题，这 使得这种LNG冷能空调的使用时间将局限于供冷季，而我国绝大部分地区冬季均需供热， 故这种LNG冷能空调的使用受到严格地域条件限制。同时，在LNG冷能空调中，LNG的后期 升温气化主要依靠空调循环水所携带的室内废热，而这种室内废热利用方式仅局限于空调 供冷季。在长达数月的空调供热季期间，空调供冷循环将关闭，如果没有外界辅助热源，LNG 后期升温气化将受到严重影响，下游供气的可靠性将大幅降低。为了满足不同季节LNG的 气化要求，合适的LNG气化热源是必不可少的。
[0004] 我国太阳能资源十分丰富，绝大部分地区具有可观的利用价值，这为我国的太阳 能资源利用提供了有利条件。而空气源热栗辅助式太阳能热水器一方面不但可以充分回收 利用我国丰富的太阳能资源，另一方面也可保证其供热温度的稳定可靠。空气源热栗辅助 式太阳能热水器可以为LNG冷能发电、空调冬季供热及LNG的气化提供大量的可靠热源。而 蓄冷蓄热技术可以充分利用峰谷电价优势，在夜间为工艺储存大量的冷源（或热源），有效 缓解LNG冷能及太阳能资源不足的压力。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的：提供一种综合利用LNG冷能梯级回收利用技术、太阳能热利用技 术、空气源热栗技术及蓄冷蓄热技术的LNG卫星站冷热电联产工艺，在大大提高LNG冷能梯 级回收利用经济效益的同时，有效解决LNG冷能空调供热功能缺失的问题，从而达到LNG卫 星站冷热电联产的效果。
[0006] 为了达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007] -种LNG卫星站冷热电联产工艺主要包括：LNG冷能梯级回收利用工艺流程，蒸汽 动力发电循环工艺流程，空气源热栗辅助式太阳能热水制备工艺流程，空调供冷供热及蓄 冷蓄热工艺流程。
[0008] 所述LNG冷能梯级回收利用工艺流程主要由LNG储罐、LNG加压栗、LNG高品位冷 能换热器、LNG低品位冷能换热器、水浴式汽化器、调压阀及流量调节阀七部分组成。LNG出 储罐后经LNG加压栗加压，然后经流量调节阀进入LNG高低品位冷能换热器换热气化成为 低温天然气，随后进入水浴式汽化器继续升温达到输送温度要求（或直接经流量调节阀进 入水浴式汽化器气化），最后经调压阀调压后送入下游燃气管网。
[0009] 所述蒸汽动力发电循环工艺流程主要由LNG换热器、工质储罐、工质加压栗、发电 循环高温热源端换热器、透平发电机组五部分组成。发电循环工质在LNG换热器中与低温 LNG换热液化后进入工质储液罐，然后经工质加压栗加压后，进入发电循环高温热源端换热 器与循环热水换热气化，随后进入透平发电机组中推动汽轮机转动带动发电机发电，最后 回到LNG换热器中冷凝并继续循环。
[0010] 所述空气源热栗辅助式太阳能热水制备工艺流程主要包括：由热水制备换热器、 太阳能热水循环水栗、太阳能集热板所组成的太阳能热水制备流程，及由热水制备换热器、 压缩机、空气源热栗蒸发器、节流阀组成的空气源热栗制热流程两部分。
[0011] 空调供冷供热及蓄冷蓄热工艺流程主要包括：热水制备换热器、热水储热水箱、热 水循环水栗、流量调节阀、蓄冷蓄热水箱、空调进水及回水管、LNG低品位冷能换热回路。循 环水在热水制备换热器中吸热升温后进入热水储热水箱，然后经热水循环水栗作用后经流 量调节阀进入发电循环高温热源端换热器与发电循环工质换热，或者进入蓄冷蓄热水箱中 与蓄冷蓄热工质换热。LNG低品位冷能换热回路可以完成LNG低品位冷能与蓄冷蓄热水箱 中蓄能工质之间的换热。
[0012] 本发明的优点在于：（1)将LNG冷能梯级回收利用技术与空气源热栗辅助式太阳 能热水技术及蓄冷蓄热技术有机结合起来，从而达到LNG卫星站冷热电联产的目的；(2)充 分利用我国丰富的太阳能资源为LNG卫星站冷能发电及空调冬季供热提供大量高温热源； ⑶充分利用太阳能热资源，却不完全依靠太阳能资源，当太阳能资源受限时，可以利用空 气源热栗技术及蓄冷蓄热技术来保障蒸汽动力发电循环及空调冬季供热高温热源的稳定 可靠；(4)在夏季，可以充分回收利用室内废热为LNG的气化提供热量，同时利用LNG低品 位冷能为空调供冷提供大量冷量，在冬季，可以利用空气源热栗辅助式太阳能热水制备工 艺流程为LNG的气化提供热量；(5)当发电循环经济效益不理想时，可关闭蒸汽动力发电循 环，LNG可直接进入水浴式汽化器加热气化后送入下游燃气管网，使下游供气不受蒸汽动力 发电循环开启状况的影响。
【附图说明】
[0013] 本发明一种LNG卫星站冷热电联产工艺，其工艺流程如图1所示；
[0014] 图中代号：1-LNG储罐；2-LNG加压栗；3、8-LNG流量调节阀；4-LNG高品位冷能 换热器；5-LNG低品位冷能换热器；6-水浴式换热器；7-调压阀；9-发电循环工质储罐； 10-工质循环栗；11-发电循环高温