一种熟食加工厂LNG冷热综合利用系统的制作方法

本发明涉及一种lng冷热综合利用系统，尤其涉及一种熟食加工厂lng冷热综合利用系统。

背景技术：

随着环境保护相关法规要求日益严格，lng作为一种绿色价廉的新能源，被广泛用作蒸汽生产、发电以及汽车轮船的燃料，不仅可产生大量热量，同时作为常压下为-162℃的超低温液体，还具有大量冷能，因此在使用lng作为燃料时，进行全系统冷热能量综合利用，可极大降低系统能耗。

专利号为cn105401989a和cn108506110a的中国专利中分别公开的一种综合利用lng能量的系统和一种冷热电联供系统，都实现了lng冷热综合利用，将lng的热能用于发电，将lng的冷能用于冷库和空调的供冷，但两种专利主要针对发电厂，目前还未见用于熟食加工厂的lng冷热综合利用系统。

技术实现要素：

本发明的目的是针对熟食加工厂，提供一种lng冷热综合利用系统。该系统实现了lng冷热综合梯级利用，提高了lng的能量利用率，将lng冷能用于熟食的预冷与速冻以及冷库和空调的供冷，将lng气化为ng燃烧所产生的热能用于食品的加热处理以及冬天工厂的供暖还有lng气化加热。

本发明的技术方案：一种熟食加工厂lng冷热综合利用系统，包括：lng供给系统、冷能低温利用系统、冷能高温利用系统以及热能利用系统，所述lng供给系统依次由lng储罐(1)、lng增压泵(2)、第一换热器(3)、第二换热器(4)以及燃气蒸汽锅炉(5)组成并通过管道依次串联连接，所述lng储罐(1)出口经管道与所述lng增压泵(2)入口连接，所述lng增压泵(2)出口经管道与所述第一换热器(3)管程入口连接，所述第一换热器(3)管程出口经管道与所述第二换热器(4)管程入口连接，所述第二换热器(4)管程出口经管道与燃气蒸汽锅炉(5)燃气入口连接，lng走所述第一换热器(3)和所述第二换热器(4)管程，第一冷媒走所述第一换热器(3)壳程；

所述冷能低温利用系统由第一换热器(3)、第一冷媒循环泵(6)、第一比例阀(7)、熟食速冻系统(8)、第二比例阀(9)、低温冷库(10)和第三换热器(11)组成，所述第一换热器(3)壳程出口经管道与所述第一冷媒循环泵(6)入口连接，所述第一比例阀(7)与所述熟食速冻系统(8)的串联管路与所述第二比例阀(9)与所述低温冷库(10)的串联管路并联连接，所述第一比例阀(7)入口管路与所述第二比例阀(9)入口管路并联后与所述第一冷媒循环泵(6)出口管路连接，所述熟食速冻系统(8)出口管路与所述低温冷库(10)出口管路并联后与所述第三换热器(11)管程入口管路连接，所述第三换热器(11)管程出口经管道与所述第一换热器(3)壳程入口连接；

所述冷能高温利用系统由第三换热器(11)、第二冷媒循环泵(12)、第三比例阀(13)、熟食预冷系统(14)、第四比例阀(15)和空调系统(16)组成，壳程出口经管道与所述第二冷媒循环泵(12)入口连接，所述第三比例阀(13)与所述熟食预冷系统(14)的串联管路与所述第四比例阀(15)与所述空调系统(16)的串联管路并联连接，所述第三比例阀(13)入口管路与所述第四比例阀(15)入口管路并联后与所述第二冷媒循环泵(12)出口管路连接，所述熟食预冷系统(14)出口管路与所述空调系统(16)出口管路并联后与所述第三换热器(11)壳程入口管路连接，所述冷能低温利用系统的第一冷媒走所述第三换热器(11)管程，所述冷能高温利用系统的第二冷媒走所述第三换热器(11)壳程；

所述热能利用系统由第二换热器(4)、燃气蒸汽锅炉(5)、食品加热车间(17)、第三热水循环泵(18)、供暖系统(19)和第五比例阀(20)组成，所述燃气蒸汽锅炉(5)蒸汽出口经管道与所述食品加热车间(17)蒸汽入口连接，所述食品加热车间(17)蒸汽冷凝水出口经管道与所述第三热水循环泵(18)入口连接，所述供暖系统(19)蒸汽冷凝水入口管路与所述第五比例阀(20)入口管路并联后与第三热水循环泵(18)出口管路连接，所述供暖系统(19)蒸汽冷凝水出口管路与所述第五比例阀(20)出口管路并联后与所述第二换热器(4)壳程入口管路连接，所述第二换热器(4)壳程出口经管道与所述燃气蒸汽锅炉(5)入水口连接，蒸汽冷凝水走所述第二换热器(4)壳程。

所述第二换热器(4)利用食品加热车间中的蒸汽冷凝水来加热lng，在开工初期采用电加热器辅助加热lng。

本发明的优点是：

1.本发明采用-162℃的lng作为介质，在其气化为ng的同时利用其释放的冷能对熟食进行预冷、速冻、储存以及夏天工厂空调的供冷，节省了制冷压缩机的投资，实现对lng冷能的利用。

2.本发明将lng气化燃烧所产生的热能用于加热食品和工厂的供暖以及lng升温气化，解决了lng在进入锅炉前的加热问题，充分利用lng燃烧所产生的热能，实现了lng冷热的综合利用，提高了lng能量的利用率。

附图说明

图1为该lng冷热综合利用系统的流程图。

图中：1、lng储罐2、lng增压泵3、第一换热器4、第二换热器

5、燃气蒸汽锅炉6、第一冷媒循环泵7、第一比例阀8、熟食速冻系统

9、第二比例阀10、低温冷库11、第三换热器12、第二冷媒循环泵

13、第三比例阀14、熟食预冷系统15、第四比例阀16、空调系统

17、食品加热车间18、第三热水循环泵19、供暖系统20、第五比例阀

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便更好地理解本发明。

所述第二换热器利用食品加热车间中的蒸汽冷凝水来加热lng，在开工初期采用电加热器辅助加热lng，加热的温度范围为5℃～20℃。

系统的主要工作流程为：

从lng储罐(1)出来的lng经lng增压泵(2)的加压进入第一换热器(3)中，将lng中的冷能通过第一冷媒传递给冷能低温利用系统，然后lng进入第二换热器(4)中升温气化为ng并加热至5℃～20℃，加热后的ng进入燃气蒸汽锅炉(5)燃烧，将lng的热能传递到热能利用系统中。

在冷能低温利用系统中，获得冷能的第一冷媒从第一换热器(3)出来后经第一冷媒循环泵(6)分为两路，一路经第一比例阀(7)的流量调节后进入熟食速冻系统(8)中释放冷能，，将预冷完后的熟食速冻至-20℃，另一路经第二比例阀(9)的流量调节后进入低温冷库(10)中释放冷能，将冷库内的温度降至-20℃，然后两路冷媒混合后进入第三换热器(11)中将冷能传递给冷能高温利用系统中的第二冷媒，最后第一冷媒回到第一换热器(3)中获取冷能，如此反复循环，达到速冻熟食并储存的目的。

在冷能高温利用系统中，第二冷媒获得冷能后从第三换热器(11)出来，经第二冷媒循环泵(12)后分为两路，一路经第三比例阀(13)的流量调节后进入熟食预冷系统(14)中释放冷能，预冷装置风口处温度为20℃，另一路经第四比例阀(15)的流量调节后进入空调系统(16)中释放冷能，为工厂供冷，空调风口处温度为20℃，然后两路冷媒混合后回到第三换热器(11)中获得冷能，如此反复循环，达到预冷熟食以及空调制冷的目的。

所述的空调系统(16)是在夏天使用，此时第四比例阀(15)开启，而在冬天的时候，空调系统(16)停止使用，此时第四比例阀(15)关闭，第二冷媒从熟食预冷系统(14)中出来后回到第三换热器(11)获取冷能。

在热能利用系统中，ng将燃气蒸汽锅炉(5)内的水加热为饱和蒸汽，蒸汽经管道进入食品加热车间(17)中，将里面的食品加热为熟食，然后蒸汽冷凝水经第三热水循环泵(18)进入供暖系统(19)中为工厂内供暖，供暖后的冷凝水进入第二换热器(4)中升温气化lng，最后冷凝水经管道回到燃气蒸汽锅炉(5)内再一次加热为饱和蒸汽，如此反复循环。

所述的供暖系统(19)是在冬天使用，此时第五比例阀(20)关闭，而在夏天的时候，供暖系统(19)停止使用，此时第五比例阀(20)开启，蒸汽冷凝水经第三热水循环泵(18)后直接进入第二换热器(4)中升温气化lng，第五比例阀(20)通过调节阀门的开度控制冷凝水的流量，使得ng加热至5～20℃。

以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。