氣換熱器E-4、乙烯升溫加熱器E-5、丙烷升溫加熱器X-1乙烯膨脹發(fā)電機(jī)組X-2、丙烷膨脹發(fā)電機(jī)組P-1乙烯增壓栗P-2、丙烷增壓栗。
【具體實(shí)施方式】
[0025]本發(fā)明提供了一種利用LNG冷能發(fā)電的工藝，用于回收LNG汽化向下游管網(wǎng)供應(yīng)天然氣的過(guò)程中釋放出的大量冷能，利用三個(gè)獨(dú)立的循環(huán)將冷能回收用于發(fā)電，避免了冷能的損失。
[0026]以下通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
[0027]實(shí)施例1
[0028]如圖1所示，經(jīng)LNG增壓栗增壓后的LNG(約-160 °C?-140 °C)，通過(guò)LNG蒸發(fā)器E-1復(fù)熱并汽化，然后經(jīng)過(guò)LNG升溫?fù)Q熱器E-2繼續(xù)回收冷量，最后經(jīng)一臺(tái)或多臺(tái)天然氣換熱器E-3加熱至適宜送入下游管網(wǎng)的溫度(較環(huán)境溫度低至少5°C)，進(jìn)入管網(wǎng)。這一過(guò)程中釋放的冷能通過(guò)兩個(gè)獨(dú)立的循環(huán)，循環(huán)一和循環(huán)二，回收利用進(jìn)行發(fā)電。
[0029]循環(huán)一:5.6barg，-53.9°C的乙烯通過(guò)LNG蒸發(fā)器E_1，與增壓后的LNG進(jìn)行換熱取走冷量，循環(huán)一中的乙烯被降溫至約-70°C而液化，接著被乙烯增壓栗P-1增壓至23.5barg。增壓后的乙烯進(jìn)入LNG升溫?fù)Q熱器E-2，與循環(huán)二中的丙烷進(jìn)行換熱，循環(huán)一中的乙烯被復(fù)熱至-21.6°C而汽化，接著進(jìn)入一臺(tái)或多臺(tái)乙烯升溫加熱器E-4加熱至適宜溫度(保證乙烯膨脹后不至于產(chǎn)生液相，如12.2°C)，然后通過(guò)乙烯膨脹發(fā)電機(jī)組X-1膨脹至5.7barg，膨脹后的乙烯進(jìn)入LNG蒸發(fā)器從而完成循環(huán)一，膨脹發(fā)電機(jī)組輸出功用來(lái)發(fā)電，每方LNG通過(guò)乙烯膨脹發(fā)電機(jī)發(fā)電約6.lkWh。
[0030]循環(huán)二:在丙烷膨脹發(fā)電機(jī)組膨脹發(fā)電后的壓力1.2-2.0barg(表壓)、優(yōu)選約1.65barg，溫度-17.5°C的丙烷通過(guò)LNG升溫?fù)Q熱器E_2，與汽化后的LNG、循環(huán)一中的乙烯進(jìn)行換熱，丙烷溫度被降至約-25 V以下而液化，然后進(jìn)入丙烷增壓栗P-2增壓至6.1barg，增壓后的丙烷進(jìn)入一臺(tái)或多臺(tái)丙烷升溫加熱器E-5加熱至適宜溫度(保證丙烷膨脹后不至于產(chǎn)生液相的溫度，如12.2°C)，然后通過(guò)丙烷膨脹發(fā)電機(jī)組膨脹至1.75barg，膨脹后的丙烷進(jìn)入LNG升溫?fù)Q熱器從而完成循環(huán)二，膨脹發(fā)電機(jī)組輸出功用來(lái)發(fā)電，每方LNG通過(guò)丙烷膨脹發(fā)電機(jī)發(fā)電約6.0kffh。
[0031]根據(jù)所采用的膨脹機(jī)組效率，上述發(fā)電量還可適當(dāng)提高。
[0032]實(shí)施例2
[0033]如圖1所示，經(jīng)LNG增壓栗增壓后的LNG(約-160°C?_140°C)，通過(guò)LNG蒸發(fā)器E-1復(fù)熱并汽化，然后經(jīng)過(guò)LNG升溫?fù)Q熱器繼續(xù)回收冷量，最后經(jīng)一臺(tái)或多臺(tái)天然氣換熱器E-3加熱至適宜送入下游管網(wǎng)的溫度(較環(huán)境溫度低至少5°C)，進(jìn)入管網(wǎng)。這一過(guò)程中釋放的冷能通過(guò)兩個(gè)獨(dú)立的循環(huán)，循環(huán)一和循環(huán)二，回收利用進(jìn)行發(fā)電。
[0034]循環(huán)一:5.6barg，-53.9°C的乙烯通過(guò)LNG蒸發(fā)器E_1，與增壓后的LNG進(jìn)行換熱取走冷量，循環(huán)一中的乙烯被降溫至約_90°C而液化，接著被乙烯增壓栗P-1增壓至23.5barg。增壓后的乙烯進(jìn)入LNG升溫?fù)Q熱器E-2，與循環(huán)二中的丙烷進(jìn)行換熱，循環(huán)一中的乙烯被復(fù)熱至-21.6°C而汽化，接著進(jìn)入一臺(tái)或多臺(tái)乙烯升溫加熱器E-4加熱至適宜溫度(保證乙烯膨脹后不至于產(chǎn)生液相，如12.2°C)，然后通過(guò)乙烯膨脹發(fā)電機(jī)組X-1膨脹至5.7barg，膨脹后的乙烯進(jìn)入LNG蒸發(fā)器從而完成循環(huán)一，膨脹發(fā)電機(jī)組輸出功用來(lái)發(fā)電，每方LNG通過(guò)乙烯膨脹發(fā)電機(jī)發(fā)電約5.5kffh。
[0035]循環(huán)二:在丙烷膨脹發(fā)電機(jī)組膨脹發(fā)電后的壓力1.2-2.0barg(表壓)、優(yōu)選約1.65barg，溫度-17.5°C的丙烷通過(guò)LNG升溫?fù)Q熱器E_2，與汽化后的LNG、循環(huán)一中的乙烯進(jìn)行換熱，丙烷溫度被降至約-30 V以下而液化，然后進(jìn)入丙烷增壓栗P-2增壓至6.1barg，增壓后的丙烷進(jìn)入一臺(tái)或多臺(tái)丙烷升溫加熱器E-5加熱至適宜溫度(保證丙烷膨脹后不至于產(chǎn)生液相的溫度，如12.2°C)，然后通過(guò)丙烷膨脹發(fā)電機(jī)組膨脹至1.75barg，膨脹后的丙烷進(jìn)入LNG升溫?fù)Q熱器從而完成循環(huán)二，膨脹發(fā)電機(jī)組輸出功用來(lái)發(fā)電，每方LNG通過(guò)丙烷膨脹發(fā)電機(jī)發(fā)電約5.9kWh。
[0036]根據(jù)所采用的膨脹機(jī)組效率，上述發(fā)電量還可適當(dāng)提高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用LNG冷能發(fā)電的工藝，其包括: (A)經(jīng)LNG增壓栗增壓后的LNG，通過(guò)LNG蒸發(fā)器復(fù)熱并汽化，然后經(jīng)過(guò)LNG升溫?fù)Q熱器繼續(xù)回收冷量，最后經(jīng)一臺(tái)或多臺(tái)天然氣換熱器加熱至適宜送入下游管網(wǎng)的溫度，進(jìn)入管網(wǎng)； (B)循環(huán)一:在乙稀膨脹發(fā)電機(jī)膨脹發(fā)電后的4.5-6.5barg，優(yōu)選5.0-6.0barg，更優(yōu)選約5.6barg，-45?60°C，優(yōu)選約-48?_55°C，更優(yōu)選約_53.9°C的乙烯通過(guò)LNG蒸發(fā)器，與(A)中增壓后的LNG進(jìn)行換熱取走冷量，循環(huán)一中的乙烯被降溫至-64.4°C?-1OOtC，優(yōu)選約-70?-90°C以下而液化，接著被乙稀增壓栗增壓至15-30barg，優(yōu)選20-25barg，更優(yōu)選約23.5barg，增壓后的乙烯進(jìn)入LNG升溫?fù)Q熱器，與(C)循環(huán)二中的丙烷進(jìn)行換熱，循環(huán)一中的乙烯被復(fù)熱至-15?_25°C，優(yōu)選-18?-23°C，更優(yōu)選約_21.6°C而汽化，接著進(jìn)入一臺(tái)或多臺(tái)乙烯升溫加熱器加熱至保證乙烯膨脹后不至于產(chǎn)生液相的適宜溫度，然后通過(guò)乙烯膨脹發(fā)電機(jī)組膨脹至4.5-6.5barg，優(yōu)選5.0-6.0barg，更優(yōu)選約5.7barg，膨脹后的乙稀進(jìn)入LNG蒸發(fā)器從而完成循環(huán)一，膨脹發(fā)電機(jī)組輸出功用來(lái)發(fā)電。 (C)循環(huán)二:在丙烷膨脹發(fā)電機(jī)組膨脹發(fā)電后的壓力1.2-2.0barg(表壓)、優(yōu)選1.5?1.8barg，更優(yōu)選約1.65barg，溫度-15?-23°C，優(yōu)選-16?-19°C，更優(yōu)選約-17.5°C的丙烷通過(guò)LNG升溫?fù)Q熱器，與(A)汽化后的LNG、(B)循環(huán)一中的乙烯進(jìn)行換熱，丙烷溫度被降至-19.8°(:?-35°(:以下，優(yōu)選-22?-30°(:以下而液化，然后進(jìn)入丙烷增壓栗增壓至4.5-1Obarg，優(yōu)選5.5-8barg，更優(yōu)選約6.1barg，增壓后的丙燒進(jìn)入一臺(tái)或多臺(tái)丙燒升溫加熱器加熱至保證丙烷膨脹后不至于產(chǎn)生液相的適宜溫度，然后通過(guò)丙烷膨脹發(fā)電機(jī)組膨脹至1.2-2.(^作(表壓)、優(yōu)選1.5?1.8&3作，更優(yōu)選約1.75&3作，膨脹后的丙燒進(jìn)入1^升溫?fù)Q熱器從而完成循環(huán)二，膨脹發(fā)電機(jī)組輸出功用來(lái)發(fā)電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其中，經(jīng)LNG增壓栗增壓后的LNG為-160°C?_140°C。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工藝，其中，適宜送入下游管網(wǎng)的溫度為比環(huán)境溫度低至少5 °C的溫度。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的工藝，其中，(B)進(jìn)入一臺(tái)或多臺(tái)乙烯升溫加熱器加熱至適宜溫度中的適宜溫度為保證乙烯膨脹后不至于產(chǎn)生液相的溫度。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的工藝，其中，(C)增壓后的丙烷進(jìn)入一臺(tái)或多臺(tái)丙烷升溫加熱器加熱至適宜溫度中的適宜溫度為保證丙烷膨脹后不至于產(chǎn)生液相的溫度。6.—種利用LNG冷能發(fā)電的裝置，該裝置包括:LNG蒸發(fā)器、LNG升溫?fù)Q熱器、天然氣換熱器、乙烯升溫加熱器、乙烯膨脹發(fā)電機(jī)組、丙烷膨脹發(fā)電機(jī)組、乙烯增壓栗、丙烷增壓栗， 來(lái)自LNG儲(chǔ)庫(kù)的LNG管道經(jīng)LNG增壓栗連接至LNG蒸發(fā)器，出LNG蒸發(fā)器后先后連接LNG升溫?fù)Q熱器、天然氣換熱器，然后連接下游管網(wǎng)輸送至天然氣用戶； 乙烯循環(huán)管道經(jīng)過(guò)LNG蒸發(fā)器之后，先后連接乙烯增壓栗、LNG升溫?fù)Q熱器、乙烯升溫加熱器、乙烯膨脹發(fā)電機(jī)組，然后返回到LNG蒸發(fā)器； 丙烷循環(huán)管道經(jīng)過(guò)LNG升溫?fù)Q熱器之后，先后連接丙烷增壓栗、丙烷升溫加熱器、丙烷膨脹發(fā)電機(jī)組，然后返回到LNG升溫?fù)Q熱器， 其中，LNG管道內(nèi)的LNG、與乙烯循環(huán)管道內(nèi)的乙烯能夠在LNG蒸發(fā)器中實(shí)現(xiàn)換熱； LNG管道內(nèi)的LNG、與乙烯循環(huán)管道內(nèi)的乙烯、丙烷循環(huán)管道內(nèi)的丙烷能夠在LNG升溫?fù)Q熱器中實(shí)現(xiàn)換熱。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用LNG冷能發(fā)電的工藝及裝置。LNG汽化向下游管網(wǎng)供應(yīng)天然氣的過(guò)程中釋放出大量的冷能，本工藝?yán)脙蓚€(gè)獨(dú)立的循環(huán)將冷能回收用于發(fā)電，避免了冷能的損失，提升了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，在發(fā)電的同時(shí)避免了電廠發(fā)電帶來(lái)的污染問題，符合節(jié)能環(huán)保的要求。
【IPC分類】F01K25/10, F01K23/00
【公開號(hào)】CN105569752
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610083798
【發(fā)明人】何振勇, 張生, 鄭忠英, 牛卓韜, 張洪耀, 傅建青, 王培 , 寇偉偉
【申請(qǐng)人】新地能源工程技術(shù)有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2016年2月5日