一種LNG氣化站冷熱電三聯供系統的制作方法

本實用新型涉及一種LNG氣化站冷熱電三聯供系。

背景技術：

天然氣與煤炭、石油并稱世界三大能源，相對煤和石油，天然氣不僅更潔凈，熱值高，經濟效益高，且儲量巨大。LNG(液化天然氣)中蘊藏著大量的高品質的冷能。LNG是將氣態天然氣經脫水脫硫凈化處理，常壓液化為-162℃的液態天然氣，體積約為等量氣態天然氣的1/600，故便于運輸。不僅可以作為燃燒原料供熱能使用，而且攜帶著大量的冷能。每生產一噸LNG需消耗動力約850kWh，在供給用戶使用前將LNG升溫氣化至常溫狀態，LNG氣化的過程釋放大量的冷能，約830kJ/kg。

目前，世界上大部分的LNG接收站主要以海水或空氣作為熱源通過開架式的海水氣化器，或以部分LNG燃燒熱作為熱源，通過浸沒燃燒式氣化器來加熱氣化LNG。這些冷能不僅白白浪費，而且直接排放到周圍環境會對周圍的生態產生一定影響。充分利用LNG冷能不僅可以降低需冷用戶的制冷成本，而且有利于降低LNG的使用成本，促進LNG產業的健康發展，推動節能減排的建設，創造巨大的經濟、社會和環境效益，因而具有重大的經濟和技術意義與極其深遠的社會和戰略意義。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是：基于上述問題，提供一種LNG氣化站冷熱電三聯供系。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種LNG氣化站冷熱電三聯供系統，包括依次管路連接的LNG儲罐、抽風機、LNG-冷媒換熱器、空溫式氣化器、廢熱加熱器、減壓閥、流量檢測裝置和發電機組，LNG通過LNG-冷媒換熱器的殼程，LNG-冷媒換熱器的管程內循環有冷媒，LNG-冷媒換熱器的管程出口和入口之間依次管路連接有冷媒儲罐、冷媒-制冷劑換熱器，冷媒-制冷劑換熱器內循環有為室內提供冷量的制冷劑，LNG儲罐輸出端與空溫式氣化器輸入端之間管路連通，發電機組的排氣口管路連接有為室內提供熱量的廢熱回收裝置，廢熱回收裝置的輸出端管路連接廢熱加熱器的輸入端。

進一步地，冷媒是體積濃度為50％的乙二醇溶液。

進一步地，LNG儲罐輸出端與空溫式氣化器輸入端之間設有兩條并聯的管路，且每條管路上均設置有電磁閥，分別為電磁閥A和電磁閥B。

進一步地，LNG儲罐的輸出端設置有開啟閥，抽風機的輸入端設置有電磁閥C。

進一步地，發電機組包括發電機、渦輪機、燃燒室、傳動軸和壓氣機，發電機組給室內提供熱量，流量檢測裝置和燃燒室之間設置有預熱器，廢熱回收裝置的輸出端管路連接預熱器的輸入端。

本實用新型的有益效果是：(1)LNG氣化站系統與傳統的集中供冷系統兩套獨立系統結合，實現能源互補利用，提高能源利用效率；(2)實現了LNG冷能的回收，避免對環境造成冷污染；(3)制冷劑在冷媒-制冷劑換熱器中換熱，實現制冷劑的過冷，提高了制冷循環的COP，節約運行費用；(4)本發明改造方便，在現有LNG氣化站的基礎上僅需增設LNG-冷媒換熱器、冷媒-制冷劑換熱器、抽風機即可實現室內制冷；(5)利用廢熱回收裝置收集的熱量預熱燃燒室入口端的天然氣，提高發電效率；(6)利用廢熱回收裝置收集的熱量加熱LNG，使之轉變為天然氣，替代了水浴式加熱器的使用，起到節能的效果。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的冷能利用流程圖；

圖3是過冷循環示意圖；

其中：1.LNG儲罐，2.抽風機，3.LNG-冷媒換熱器，4.冷媒儲罐，5.冷媒-制冷劑換熱器，6.傳動軸，7.壓氣機，8.廢熱回收裝置，9.流量檢測裝置，10.減壓閥，11.廢熱加熱器，12.空溫式氣化器，13.電磁閥A，14.電磁閥B，15.電磁閥C，16.開啟閥，17.預熱器，18.燃燒室，19.渦輪機，20.發電機，21.冷凝器，22.節流閥，23.蒸發器，24.壓縮機。

具體實施方式

現在結合附圖對本實用新型作進一步的說明。這些附圖均為簡化的示意圖僅以示意方式說明本實用新型的基本結構，因此其僅顯示與本實用新型有關的構成。

如圖1所示的一種LNG氣化站冷熱電三聯供系統，包括依次管路連接的LNG儲罐1、抽風機2、LNG-冷媒換熱器3、空溫式氣化器12、廢熱加熱器11、減壓閥10、流量檢測裝置9和發電機組，LNG通過LNG-冷媒換熱器3的殼程，LNG-冷媒換熱器3的管程內循環有冷媒，LNG-冷媒換熱器3的管程出口和入口之間依次管路連接有冷媒儲罐4、冷媒-制冷劑換熱器5，冷媒-制冷劑換熱器5內循環有為室內提供冷量的制冷劑，LNG儲罐1輸出端與空溫式氣化器12輸入端之間管路連通，發電機組的排氣口管路連接有為室內提供熱量的廢熱回收裝置8，廢熱回收裝置8的輸出端管路連接廢熱加熱器11的輸入端。

冷媒是體積濃度為50％的乙二醇溶液。

LNG儲罐1輸出端與空溫式氣化器12輸入端之間設有兩條并聯的管路，且每條管路上均設置有電磁閥，分別為電磁閥A13和電磁閥B14。

LNG儲罐的輸出端設置有開啟閥16，抽風機的輸入端設置有電磁閥C15。

發電機組包括發電機20、渦輪機19、燃燒室18、傳動軸6和壓氣機7，發電機組給室內提供熱量，流量檢測裝置9和燃燒室18之間設置有預熱器17，廢熱回收裝置8的輸出端管路連接預熱器17的輸入端。發電機排氣出的廢熱被廢熱回收裝置8收集，廢熱回收裝置8收集的熱量預熱燃燒室18入口端的天然氣，提高發電效率。

使用時，打開LNG儲罐的自增壓系統，升壓至大約0.6MPa，然后開啟LNG儲罐開啟閥將LNG輸送到LNG-冷媒換熱器中與冷媒進行熱交換，LNG部分氣化升溫，溫度由-162℃升至20℃左右，同時將冷量傳遞給冷媒，氣態天然氣通過空溫式氣化器、廢熱加熱器、減壓閥，最終輸送到用氣設備或者發電機組。

如圖2示，制冷劑在冷媒-制冷劑換熱器中換熱，實現制冷劑的過冷，再通過過冷循環不斷地為室內提供冷量。

過冷循環如圖3示，低溫低壓的氣態制冷劑通過壓縮機24，變成高溫高壓的氣態制冷劑，再通過冷凝器21，變成低溫高壓的液態制冷劑，再通過冷媒-制冷劑換熱器5，實現制冷劑的過冷，再通過節流閥22，變成過冷狀態的低溫低壓液態制冷劑，最后通過蒸發器23，液態制冷劑蒸發吸熱，實現室內供冷的目的。

當流量監測裝置檢測到天然氣用氣量不能夠滿足用戶需求時，可調節空溫式氣化器電磁閥A、電磁閥B的開度，將LNG儲罐的LNG直接通過空溫式氣化器、廢熱加熱器進行加熱，補充天然氣供氣量。流量監測裝置和電磁閥A、B、C分別與控制器電連接。經過流量監控裝置的天然氣可以用于發電，供用戶使用，多余的電量還可以輸送的電網。

廢熱回收裝置收集天然氣發電過程產生的廢熱，廢熱用于對廢熱加熱器供熱，同時用于建筑用戶室內的采暖熱水、生活熱水。

利用冷媒儲罐儲冷，可將供氣高峰時期多余的冷能儲存起來，當供氣處于低谷時再將冷媒儲存的多余冷能釋放出來，滿足用冷用戶的需求，從而可起到供冷調峰的作用，保證供冷的安全穩定性，提高系統的適應性。

制冷劑在冷媒-制冷劑換熱器中換熱，實現制冷劑的過冷，提高了制冷循環的COP，節約運行費用。

以上述依據本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。