热源端换热器；12-透平发电机组；13-节流阀；14-空 气源热栗蒸发器；15-压缩机；16-热水制备换热器；17-热水储罐；18-热水循环栗；19、 22-热水流量调节阀；20-太阳能热水循环水栗；21-太阳能集热板；23-电压缩辅助制冷制 热回路；24-换热管；25-蓄冷蓄热水箱；26-空调回水管；27-空调进水管。
【具体实施方式】
[0015] 如图1所示：本发明提供一种LNG卫星站冷热电联产工艺，其特征在于：工艺主要 由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四部分组成。
[0016] 如图1所示：压力为0. 2~0. 3MPa、温度为-159°C的LNG出储液罐后经LNG栗加 压后成为压力为〇. 4~0. 6MPa、温度为-159°C的低温液态天然气，随后进入LNG高品位冷 能换热器与蒸汽动力发电循环工质换热后成为压力为0. 4~0. 6MPa、温度为-58~-52°C 低温天然气，随后进入LNG低品位冷能换热器继续换热成为压力为0. 4~0. 6MPa、温度 为-10~5°C的低温天然气，然后经水浴式汽化器升温和调压阀调压后送入下游燃气管网； 如果太阳能资源受限而使得发电经济效益低下时，可以关闭蒸汽动力发电循环，此时LNG 可以经流量调节阀控制，直接进入水浴式汽化器加热气化，然后经调压后送入下游燃气管 网。
[0017] 如图1所示，在蒸汽动力发电循环工艺流程中：发电循环工质（丙烯）出储液罐后 经工质栗加压后成为压力1. 84~2. 06MPa、温度为-53~-47°C的低温液态工质，然后在发 电循环高温热源端换热器中与循环热水换热后变为压力为1. 84~2. 06MPa、温度为45~ 50°C的气态工质，随后进入透平汽轮机中推动汽轮机转动来带动发电机发电后变为压力为 0. 10~0. 13MPa、温度为-47~-42°C的气态工质，最后回到LNG换热器与LNG继续换热成 为压力为0. 10~0. 13MPa、温度为-53~-47°C的低温液态工质继续循环。
[0018] 如图1所示，空气源热栗辅助式太阳能热水制备工艺流程中，循环热水温度为 50~55°C，其制热控制方式为：在白天，优先开启太阳能热水制备循环，当进、出热水储罐 的循环热水温度均低于设置的供热温度下限值时，同时开启空气源热栗辅助制热循环；当 出热水储罐的循环热水温度高于设定的供热温度上限值时，关闭空气源热栗制热循环；当 进入热水储罐的热水温度低于太阳能制热循环开启温度下限值时，关闭太阳能热水制备循 环，仅开启空气源热栗制热循环；在夜间，如有峰谷电价优势，则可视工艺流程的整体供热 需求量的大小，设置好空气源热栗的夜间开启时间，为工艺白天的运行储存一定的热量。
[0019] 如图1所示，在空调的供冷供热及蓄冷蓄热流程中：55~60°C循环热水出热水 储罐后，经循环水栗和流量调节阀后进入发电循环高温热源端换热器中与发电循环工质换 热，或者在冬季时进入蓄冷蓄热水箱中与蓄能工质换热后，成为50~55°C的热水，随后进 入热水制备换热器吸热后成为55~60°C热水，最后重新回到热水储罐。空调进、回水管内 的空调循环水在蓄冷蓄热水箱中与蓄能工质换热后再进入室内换热。在夏季，LNG低品位 冷能换热回路将LNG低品位冷能转移到蓄冷蓄热水箱中的蓄能工质中，同时将蓄能工质的 热量带入LNG低品位冷能换热器，为LNG的气化提供热源；在冬季时，LNG低品位冷能换热 回路将蓄冷蓄热水箱中蓄能工质的热量转移到LNG低品位冷能换热器中，为LNG的后期升 温气化提供热量。电压缩制冷制热回路，则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），进而为空调夏季供冷和冬季供热提供保障。
[0020] 以上所述，仅是本发明工艺的运行流程而已，并非对本发明作任何形式上的限制， 任何熟悉本专业的技术人员，利用上述揭示的工艺技术内容作出任何简单的修改，等同变 化与修饰，均属于本发明工艺方案范围内。
【主权项】
1. 一种LNG卫星站冷热电联产工艺，其特征在于：工艺主要由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四部分组成。2. 该冷热电联产工艺中的低温冷源是冷能梯级回收利用工艺流程所回收的LNG气化 冷能，高温热源主要是空气源热栗辅助式太阳能热水制备工艺流程所提供的高温热水。3. 工艺不但可以为空调夏季供冷提供冷源，而且可以为空调冬季供热提供热源，使空 调供冷、供热功能兼备，拓宽了 LNG冷能利用空调的使用范围。4. 空气源热栗辅助式太阳能热水制备工艺流程中，空气源热栗制制热工艺流程和太阳 能热水制备工艺流程的开启状况彼此独立，互不影响，二者的开启条件，可根据工艺要求而 定。5. 工艺中蓄冷蓄热水箱：在夏季时可以蓄冷，在冬季时可以蓄热，同时可以储存峰谷 电价时的电压缩辅助制冷（或制热）产生的冷量（或热量）。
【专利摘要】本发明涉及一种LNG卫星站冷热电联产工艺。通过对目前LNG冷能梯级回收利用工艺特点的分析，设计出了一种分别利用卫星站LNG高品位冷能、LNG低品位冷能为蒸汽动力发电循环、空调夏季供冷提供低温冷源，同时利用空气源热泵辅助式太阳能热水制备工艺为蒸汽动力发电循环、空调冬季供热及LNG的升温气化提供高温热源的新型工艺流程，从而达到LNG卫星站冷热电联产的目的。工艺将LNG冷能梯级回收利用技术、太阳能制热技术、空气源热泵技术、蓄冷蓄热技术有机结合，使这些节能新技术能优势互补，从而有效改善空调供冷供热功能，保障了LNG气化高温热源的稳定可靠，提高了其综合经济效益。
【IPC分类】F25B29/00, F25B27/00
【公开号】CN105066512
【申请号】CN201510586738
【发明人】张自波, 董事尔, 何翠兰, 况岱坪
【申请人】西南石油大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年9月14日