基于LNG冷能的海水冷却淡化系统的制作方法

本发明属于lng冷能利用，尤其涉及一种基于lng冷能的海水冷却淡化系统。

背景技术：

1、lng属于超低温液态清洁能源，其经过气化工艺换热后形成天然气输送至下游需求用户，lng气化过程可释放大量的冷能，目前仍然存在较大的冷能浪费，无法充分利用lng全部能量。且当lng在气化设备与海水换热时，进出气化设备的海水温差较低，若在进入气化工艺前能够提前与lng换热，将能够有效利用lng冷能。

2、lng接收站附近常建有燃气或其它电厂，电厂为保证发电机的主辅机设备冷却，常采用直流海水或其它环境水进行冷却循环降温，此部分需要采用高功率海水泵进行取水，在增加运行成本的同时，还伴随着部分碳排放。

3、lng接收站整体生活及生产均离不开淡水，通过市政管网购买新水及场站污水处理获得中水均会增加场站整体运行成本，但无法创造直接效益。

技术实现思路

1、鉴于现有技术存在的上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种基于lng冷能的海水冷却淡化系统，以提高lng冷能利用率，为周边电厂等提供低温冷却水，在节能的同时降低运营成本。

2、本发明实施例采用的技术方案是，一种基于lng冷能的海水冷却淡化系统，包括：

3、lng储存装置；

4、冷媒循环储存装置，与所述lng储存装置连接，使所述冷媒循环储存装置内的冷媒与来自所述lng储存装置的lng换热，吸收lng的冷能；

5、冷冻海水淡化装置，包括循环冷冻淡化器、海水池和淡水池，所述循环冷冻淡化器与所述冷媒循环储存装置连接，所述冷媒循环储存装置为所述循环冷冻淡化器提供吸收lng的冷能后的冷媒，使冷媒的冷能传递给所述循环冷冻淡化器，所述循环冷冻淡化器靠近所述海水池设置，并能够相对所述海水池转动，以使所述循环冷冻淡化器在转动过程中能够进出所述海水池，在所述循环冷冻淡化器表面形成冰层，并为所述海水池内的海水降温；所述淡水池用于接收所述循环冷冻淡化器表面的冰层及冰层融化后的淡水。

6、可选实施例中，所述循环冷冻淡化器包括转筒和多块结晶接触板，所述转筒架设于所述海水池的上方，并能够相对所述海水池转动，所述转筒内设有冷媒通道，所述冷媒循环储存装置与所述冷媒通道连通，用于向所述冷媒通道内通入吸收lng；多块所述结晶接触板绕所述转筒的周向间隔固定设于所述转筒的外壁上，所述转筒转动时能够带动多块所述结晶接触板依次进入并依次转出所述海水池，并在所述结晶接触板的表面形成冰层。

7、可选实施例中，所述结晶接触板为矩形板，所述结晶接触板的第一侧边沿所述转筒的轴向延伸，所述结晶接触板的与所述第一侧边相邻的第二侧边沿所述转筒的径向延伸，以使多块所述结晶接触板在所述转筒的外周壁上呈辐射状设置。

8、可选实施例中，多块所述结晶接触板成对设置；属于同一对的两块所述结晶接触板之间的距离为2～10cm。

9、可选实施例中，所述结晶接触板的表面为网格状。

10、可选实施例中，所述冷媒通道的横截面为与所述转筒同轴的环形，且所述冷媒通道由靠近所述转筒的轴向方向的第一端延伸至靠近所述转筒的轴向方向的第二端，所述第一端和所述第二端上分别设有与所述冷媒通道连通的冷媒入口和冷媒出口，所述冷媒入口与所述冷媒循环储存装置的冷媒输出口连接，所述冷媒出口与所述冷媒循环储存装置的冷媒返回口连接。

11、可选实施例中，所述冷冻海水淡化装置还包括刮冰水板，所述刮冰水板用于刮除所述结晶接触板上冰层融化产生的淡水和/或冰层，并使其落到所述淡水池内。

12、可选实施例中，所述刮冰水板和结晶接触板两者中的其中一个为软体结构，以在所述结晶接触板转动时，所述刮冰水板和所述结晶接触板中为软体结构的一个在另一个的推动作用下能够发生柔性形变，以使所述刮冰水板依次与所述结晶接触板接触并刮除其上的淡水和/或冰层。

13、可选实施例中，所述刮冰水板呈倾斜设置，所述刮冰水板的下端固定于所述淡水池的池底或池壁，用于将刮除的淡水和冰层引导至所述淡水池，所述刮冰水板的上端为自由端，所述刮冰水板与所述结晶接触板接触的板面上设有多排刮齿，多排所述刮齿凸出于所述板面的高度由上至下依次减小。

14、可选实施例中，所述冷冻海水淡化装置还包括冰层加热器，所述冰层加热器靠近所述循环冷冻淡化器设置，用于对转出所述海水池的所述循环冷冻淡化器表面的冰层进行加热，使所述冰层融化或松动。

15、可选实施例中，所述冰层加热器呈弧形，并围绕所述循环冷冻淡化器位于所述海水池外的部分设置。

16、可选实施例中，所述冷冻海水淡化装置还包括海水冲洗器，所述海水冲洗器设于所述循环冷冻淡化器的上方，且在所述冷冻海水淡化装置的转动方向上，所述海水冲洗器位于所述冰层加热器的上游，所述海水冲洗器用于向转出所述海水池的所述循环冷冻淡化器喷洒淡水，以冲洗掉所述循环冷冻淡化器表面的海水。

17、可选实施例中，所述海水冷却淡化系统还包括海水取水装置，所述海水取水装置与所述海水池连接，用于向所述海水池内送入海水；送入所述海水池的海水能够推动所述结晶接触板正转或反转。

18、与现有技术相比，本发明实施例的有益效果在于，基于lng冷能的海水冷却淡化系统主要能源取自lng自然深冷，无需大功率设备，在使lng冷能得到充分利用的同时，没有额外增加过多的能源消耗，具有较强的应用前景。该系统所产生的低温海水弥补了常规气化工艺装置温差限制，能够持续提供较低温度的流动海水，同时能够生产lng接收站所需的淡水，节约了场站日常运行成本，并创造一定经济价值。冷冻海水淡化装置主要采用lng供冷的冷冻法海水淡化技术，较以往技术工艺简单，运行成本大大降低。该系统中充分利用lng接收站原有设备，并且不影响成熟的lng接收站运行方式，推广场景广泛，适用于任何新建、扩建及已建的lng接收站项目。

19、应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本发明。

20、本发明中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。

技术特征：

1.一种基于lng冷能的海水冷却淡化系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于lng冷能的海水冷却淡化系统，其特征在于，所述循环冷冻淡化器包括转筒和多块结晶接触板，所述转筒架设于所述海水池的上方，并能够相对所述海水池转动，所述转筒内设有冷媒通道，所述冷媒循环储存装置与所述冷媒通道连通，用于向所述冷媒通道内通入吸收lng；多块所述结晶接触板绕所述转筒的周向间隔固定设于所述转筒的外壁上，所述转筒转动时能够带动多块所述结晶接触板依次进入并依次转出所述海水池，并在所述结晶接触板的表面形成冰层。

3.根据权利要求2所述的基于lng冷能的海水冷却淡化系统，其特征在于，所述结晶接触板为矩形板，所述结晶接触板的第一侧边沿所述转筒的轴向延伸，所述结晶接触板的与所述第一侧边相邻的第二侧边沿所述转筒的径向延伸，以使多块所述结晶接触板在所述转筒的外周壁上呈辐射状设置。

4.根据权利要求3所述的基于lng冷能的海水冷却淡化系统，其特征在于，多块所述结晶接触板成对设置；属于同一对的两块所述结晶接触板之间的距离为2～10cm。

5.根据权利要求3所述的基于lng冷能的海水冷却淡化系统，其特征在于，所述结晶接触板的表面为网格状。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的基于lng冷能的海水冷却淡化系统，其特征在于，所述冷媒通道的横截面为与所述转筒同轴的环形，且所述冷媒通道由靠近所述转筒的轴向方向的第一端延伸至靠近所述转筒的轴向方向的第二端，所述第一端和所述第二端上分别设有与所述冷媒通道连通的冷媒入口和冷媒出口，所述冷媒入口与所述冷媒循环储存装置的冷媒输出口连接，所述冷媒出口与所述冷媒循环储存装置的冷媒返回口连接。

7.根据权利要求2至5中任一项所述的基于lng冷能的海水冷却淡化系统，其特征在于，所述冷冻海水淡化装置还包括刮冰水板，所述刮冰水板用于刮除所述结晶接触板上冰层融化产生的淡水和/或冰层，并使其落到所述淡水池内。

8.根据权利要求7所述的基于lng冷能的海水冷却淡化系统，其特征在于，所述刮冰水板和结晶接触板两者中的其中一个为软体结构，以在所述结晶接触板转动时，所述刮冰水板和所述结晶接触板中为软体结构的一个在另一个的推动作用下能够发生柔性形变，以使所述刮冰水板依次与所述结晶接触板接触并刮除其上的淡水和/或冰层。

9.根据权利要求7所述的基于lng冷能的海水冷却淡化系统，其特征在于，所述刮冰水板呈倾斜设置，所述刮冰水板的下端固定于所述淡水池的池底或池壁，用于将刮除的淡水和冰层引导至所述淡水池，所述刮冰水板的上端为自由端，所述刮冰水板与所述结晶接触板接触的板面上设有多排刮齿，多排所述刮齿凸出于所述板面的高度由上至下依次减小。

10.根据权利要求2所述的基于lng冷能的海水冷却淡化系统，其特征在于，所述冷冻海水淡化装置还包括冰层加热器，所述冰层加热器靠近所述循环冷冻淡化器设置，用于对转出所述海水池的所述循环冷冻淡化器表面的冰层进行加热，使所述冰层融化或松动。

11.根据权利要求10所述的基于lng冷能的海水冷却淡化系统，其特征在于，所述冰层加热器呈弧形，并围绕所述循环冷冻淡化器位于所述海水池外的部分设置。

12.根据权利要求10所述的基于lng冷能的海水冷却淡化系统，其特征在于，所述冷冻海水淡化装置还包括海水冲洗器，所述海水冲洗器设于所述循环冷冻淡化器的上方，且在所述冷冻海水淡化装置的转动方向上，所述海水冲洗器位于所述冰层加热器的上游，所述海水冲洗器用于向转出所述海水池的所述循环冷冻淡化器喷洒淡水，以冲洗掉所述循环冷冻淡化器表面的海水。

13.根据权利要求2所述的基于lng冷能的海水冷却淡化系统，其特征在于，所述海水冷却淡化系统还包括海水取水装置，所述海水取水装置与所述海水池连接，用于向所述海水池内送入海水；送入所述海水池的海水能够推动所述结晶接触板正转或反转。

技术总结
本发明提供了一种基于LNG冷能的海水冷却淡化系统，包括：LNG储存装置；冷媒循环储存装置，与LNG储存装置连接，冷媒循环储存装置内的冷媒与来自LNG储存装置的LNG换热，吸收LNG的冷能；冷冻海水淡化装置包括循环冷冻淡化器、海水池和淡水池，循环冷冻淡化器与冷媒循环储存装置连接，冷媒循环储存装置的冷媒的冷能传递给循环冷冻淡化器，循环冷冻淡化器能够相对海水池转动，以使循环冷冻淡化器在转动过程中能够进出海水池，在循环冷冻淡化器表面形成冰层，为海水池内的海水降温；淡水池用于接收冰层及冰层融化后的淡水。本发明可以为LNG接收站生产生活供水，并为周边电厂提供低温冷却循环水，解决能源浪费问题，降低多方生产成本。

技术研发人员：宋涛,李欣欣,田靓,张彧,窦星,冯伟,邢楠,吴健宏,刘永浩,李鑫
受保护的技术使用者：中海石油气电集团有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16