CN111396159B - 一种液化天然气冷能梯级回收利用*** - Google Patents

一种液化天然气冷能梯级回收利用*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种液化天然气冷能梯级回收利用***，包括气化管路，所述气化管路一端连通至液化天然气存储罐，所述天然气存储罐通过液化天然气泵加压后输入所述气化管路，所述气化管路通过第一膨胀机组连通至下游管网；还包括发电回路、乙二醇冷却回路以及液化空气回路，所述发电回路、所述乙二醇冷却回路以及液化空气回路均通过换热器组与所述气化管路进行换热。发电回路利用了液化天然气的冷能进行发电；同时将多余冷能对乙二醇冷却回路进行冷却，用于数据中心的冷却，最后将液化天然气在第一膨胀机组的作用下做功，产生电能或其他动能；多余的冷能存储在液化空气罐中进行存储。本***采用多级冷能回收，大大提高了冷能的利用率。

Description

一种液化天然气冷能梯级回收利用***
技术领域
本发明涉及液化天然气领域，更具体地，涉及一种液化天然气冷能梯级回收利用***。
背景技术
天然气目前已经成为了继煤炭与石油之后的第三大能源，由于其燃烧产物对环境又好，且储量较为丰富，在世界范围内被广泛的应用。运输天然气的方式有很多种，目前多采用管道、槽车、海上轮船运输等，需要把天然气进行脱水脱酸加压低温液化成液化天然气(液化天然气)后才能满足运输条件。
液化天然气的储存压力一般为大气压，储存温度为-162℃。而天然气到用户的温度多是环境温度，从-162℃气化到环境温度，其过程中会释放出很大的一部分冷能，大约有850kJ/kg。
对于这部分冷能，目前有多种方法针对其进行回收利用，比如利用液化天然气的冷能进行海水淡化、空气分离、重烃裂解、发电等。从目前的技术来看，液化天然气冷能利用方式较为单一，对于液化天然气气化过程中释放出的冷能并不能实现充分的回收，仍然造成大量的冷能浪费。
因此，需要一种液化天然气的冷能回收***，能够提高这部分冷能的利用率。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种液化天然气冷能回收的新技术方案。
根据本发明的第一方面，一种液化天然气冷能回收***，包括气化管路，所述气化管路一端连通至液化天然气存储罐，另一端输入下游管网，所述天然气存储罐通过液化天然气泵加压后输入所述气化管路，所述气化管路通过第一膨胀机组连通至下游管网，所述第一膨胀机组包括第一加热器和第一膨胀机；还包括发电回路以及乙二醇冷却回路，所述发电回路以及所述乙二醇冷却回路均通过换热器组与所述气化管路进行换热。
通过本方案，回收利用液化天然气气化过程中释放的冷能，转化为电能，从而实现发电的目的；同时将多余冷能对乙二醇冷却回路进行冷却，乙二醇作为冷媒，从LNG处吸收冷能，然后用于数据中心的直接冷却，进一步节约能源以及实现多余冷能的直接利用；最后将液化天然气在第一膨胀机组的作用下做功，产生电能或其他动能，用作工业生产。本***采用多级冷能回收，大大提高了液化天然气冷能的利用率。
优选地，所述发电回路包括空气液化管路以及至少两个ORC发电回路，所述空气液化管路以及所述ORC发电回路均通过所述换热器组与所述气化管路进行换热；所述气化管路以及所述空气液化管路上均通过所述换热器组连接有ORC发电回路。
通过本方案，液化天然气不仅直接对一个ORC发电回路进行热量交换，达到发电的目的，还能够将多余冷能传递至液化空气，利用液化空气再对一组ORC发电回路做功，实现了冷能的多级利用。
优选地，所述换热器组包括空气换热组、ORC换热组以及乙二醇冷却换热组，所述空气液化管路与所述空气换热组连接，所述ORC发电回路分别通过所述ORC换热组与所述空气液化管路或所述气化管路连接，所述乙二醇冷却回路通过所述乙二醇冷却换热组与所述空气液化管路和所述气化管路连接。
通过本方案，多组换热器同时进行冷能的传递回收，提高冷能的回收利用率。
优选地，所述空气液化管路包括空气压缩模块、液化空气泵以及液化空气储罐，所述ORC发电回路通过所述ORC换热组连接至所述液化空气储罐后端的所诉空气液化管路上；所述第一膨胀机组为所述空气压缩模块提供动力。
通过本方案，增设液化空气储罐能够实现对液化天然气中冷能的存储，从而更好的回收利用冷能；第一膨胀机组为空气压缩模块提供动力，无需外部动力输入，更加的节能环保。
优选地，所述空气液化管路末端设置有第二膨胀机组，所述第二膨胀机组包括第二加热器和第二膨胀机。
通过本方案，不仅能够实现液化空气剩余冷能的利用，还能够将空气转化为气态释放至大气中，更加环保和安全。
优选地，所述空气液化管路上设置有控制阀，所述ORC发电回路通过所述ORC换热组连接至所述控制阀与所述第二膨胀机组之间的所述空气液化管路上。
通过本方案，控制液化空气的流量，调节流量至ORC换热组所需流量，实现冷能的充分利用。
优选地，所述空气换热组包括第一空气换热器与第二空气换热器，所述第一空气换热器与所述第二空气换热器的冷媒侧均连通至所述气化管路上，热流侧均连通至所述空气液化管路上；所述空气压缩模块设置于所述第一空气换热器与所述第二空气换热器之间。
通过本方案，进一步提高液化天然气的冷能回收效率；空气压缩模块前后均设置空气换热器，能够提高液化空气的压缩效率。
优选地，所述乙二醇冷却回路包括乙二醇储罐以及乙二醇循环管路；所述乙二醇冷却换热组包括第一乙二醇换热器以及第二乙二醇换热器，所述第一乙二醇换热器的冷媒侧和热流侧分别连通至所述ORC发电回路和所述乙二醇循环管路；所述第二乙二醇换热器的冷媒侧和热流侧分别连通至所述气化管路和所述乙二醇循环管路。
通过本方案，从气化管路中以及ORC发电回路中均进行剩余冷能的回收，达到最大化利用剩余冷能的目的。
优选地，所述ORC发电回路包括第三膨胀机组、工质泵以及ORC循环管路；所述第三膨胀机组包括第三加热器和第三膨胀机。
通过本方案，封闭式的有机朗肯循环发电机组，实现了将冷能转化为机械能的作用。
根据本公开的一个实施例，本液化天然气冷能回收***采用多级换热器，可以充分的回收利用液化天然气中的冷能；采用空气与液化天然气进行换热，而后以液化空气为冷源，实现了冷能的多级利用；采用有机朗肯循环来回收液化天然气中的冷能，并将多余冷能传输至乙二醇冷却回路中，从而间接地实现了液化天然气冷能冷却乙二醇热流的工艺环节；发明中采用天然气膨胀机组输出功为空气压缩模块供能，无需外部供电，降低了成本，且减少了能源转换时造成的能量损耗，提高能源利用率。本发明方法工艺简单，效率高，成本低，有很好的应用前景。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明实施例的液化天然气冷能回收***的结构框图。
图2是图1中的液化天然气冷能回收***结构示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
实施例
如图1和图2所示，本实施例中的液化天然气冷能回收***，包括气化管路1100，所述气化管路1100一端连通至液化天然气存储罐1110，另一端输入下游管网(图中未示出)，所述天然气存储罐1110通过液化天然气泵1130加压后输入所述气化管路1100，所述气化管路1100通过第一膨胀机组1120连通至下游管网，所述第一膨胀机组1120包括第一加热器1121和第一膨胀机1122；还包括发电回路1200以及乙二醇冷却回路1300，所述发电回路1200以及所述乙二醇冷却回路1300均通过换热器组与所述气化管路进行换热。
通过本实施例该方案，回收利用液化天然气气化过程中释放的冷能，转化为电能，从而实现发电的目的；同时将多余冷能对乙二醇冷却回路1300进行冷却，该乙二醇冷却回路1300连通至数据中心的冷却回路，利用乙二醇作为冷媒直接冷却数据中心，相较于传统的风冷不仅能够提高冷却效率，还能够节约能源，提高液化天然气冷能的利用率；最后将液化天然气在第一膨胀机组1120的作用下做功，产生电能或其他动能，用作工业生产或本***的动力来源。本***采用多级冷能回收，大大提高了液化天然气冷能的利用率。
在其他实施例中，乙二醇冷却回路1300还可以连通至其他冷能利用***，例如用作其他设备或房间的冷却降温等，或者用作工业生产。
在本实施例或其他实施例中，所述发电回路1200包括空气液化管路1210以及至少两个ORC发电回路1220，所述空气液化管路1210以及所述ORC发电回路1220均通过所述换热器组与所述气化管路1100进行换热；所述气化管路1100以及所述空气液化管路1210上均通过所述换热器组连接有ORC发电回路1220。液化天然气不仅直接对一个ORC发电回路1220进行热量交换，达到发电的目的，还能够将多余冷能传递至液化空气，利用液化空气再对一组ORC发电回路1220做功，实现了冷能的多级利用。
在本实施例或其他实施例中，所述换热器组包括空气换热组1420、ORC换热组1410以及乙二醇冷却换热组1430，所述空气液化管路1210与所述空气换热组1420连接，所述ORC发电回路1220分别通过所述ORC换热组1410与所述空气液化管路1210或所述气化管路1100连接，所述乙二醇冷却回路1300通过所述乙二醇冷却换热组1430与所述空气液化管路1210和所述气化管路1100连接。多组换热器同时进行冷能的传递回收，提高冷能的回收利用率。
在本实施例或其他实施例中，所述空气液化管路1210包括空气压缩模块1212、液化空气泵1213以及液化空气储罐1211，所述ORC发电回路1220通过所述ORC换热组1410连接至所述液化空气储罐1211后端的所诉空气液化管路1210上；所述第一膨胀机组1120为所述空气压缩模块1212提供动力。增设液化空气储罐1211能够实现对液化天然气中冷能的存储，从而更好的回收利用冷能；第一膨胀机组1120为空气压缩模块1212提供动力，无需外部动力输入，更加的节能环保，降低了成本，且减少了能源转换时造成的能量损耗，提高能源利用率。
在该实施例中，液化空气储罐1211在用电低谷期对多余液化空气进行存储，并在用电高峰期将存储的液化空气进行利用，保证电量的供应，实现冷能的充分利用。
在本实施例或其他实施例中，所述空气液化管路1210末端设置有第二膨胀机组1230，所述第二膨胀机组1230包括第二加热器1231和第二膨胀机1232。不仅能够实现液化空气剩余冷能的利用，还能够将空气转化为气态释放至大气中，更加环保和安全。
在本实施例或其他实施例中，所述空气液化管路1210上设置有控制阀1214，所述ORC发电回路1220通过所述ORC换热组1410连接至所述控制阀1214与所述第二膨胀机组1230之间的所述空气液化管路1210上。控制液化空气的流量，调节流量至ORC换热组1410所需流量，实现冷能的充分利用。
在本实施例或其他实施例中，所述空气换热组1420包括第一空气换热器1421与第二空气换热器1422，所述第一空气换热器1421与所述第二空气换热器1422的冷媒侧均连通至所述气化管路1100上，热流侧均连通至所述空气液化管路1210上；所述空气压缩模块1212设置于所述第一空气换热器1421与所述第二空气换热器1422之间。进一步提高液化天然气的冷能回收效率；空气压缩模块1212前后均设置空气换热器，能够提高液化空气的压缩效率。
在本实施例或其他实施例中，所述乙二醇冷却回路1300包括乙二醇储罐1310以及乙二醇循环管路1320；所述乙二醇冷却换热组1430包括第一乙二醇换热器1431以及第二乙二醇换热器1432，所述第一乙二醇换热器1431的冷媒侧和热流侧分别连通至所述ORC发电回路1220和所述乙二醇循环管路1320；所述第二乙二醇换热器1432的冷媒侧和热流侧分别连通至所述气化管路1100和所述乙二醇循环管路1320。从气化管路1100中以及ORC发电回路1220中均进行剩余冷能的回收，达到最大化利用剩余冷能的目的。
上述的乙二醇冷却回路1300包括四条路线，分别通过两个ORC发电回路内获得冷能；气化管路中获得冷能；以及从空气液化管路1210内获得冷能。运输至乙二醇存储罐1310中进行存储，以用于工业加工。
在本实施例或其他实施例中，所述ORC发电回路1220包括第三膨胀机组、工质泵1223以及ORC循环管路1224；所述第三膨胀机组包括第三加热器1221和第三膨胀机1222。封闭式的有机朗肯循环发电机组，实现了将冷能转化为机械能的作用。
该实施例中的详细工作流程如下：
液化天然气存储罐中储存的液化天然气温度大约在-162℃，压力大约在130kPa，液化天然气通过液化天然气泵加压到30MPa，而后通过多级换热器换热升温，多级膨胀机做功降压，最后温度约为15℃，压力约为7000kPa；空气入口温度为25℃，压力为大气压，经过与空气换热组1420的换热，以及通过空气压缩模块1212的压缩，空气被压缩降温到约-140℃，4560kPa，而后经过液化空气泵1213，被加压到约20MPa。而后液化空气进入液化空气储罐1210，从液化空气储罐1210流出后经过多级换热和第二膨胀机组1230做功后达到约-70℃，压力为大气压。
其中气化管路1100中液化天然气的流量约为201.44kmole/h，空气液化管路1210中，空气的流量约为70.16kmole/h，与气化管路1100进行热交换的ORC发电回路中的工质流量约为29.02kmole/h，与空气液化管路1210进行热交换的ORC发电回路中的工质流量约为12.90kmole/h。
经过实际测算，整个***的净输出功约为103.3kW，乙二醇可以输出217kW的冷能给数据中心。
根据本实施例，本液化天然气冷能回收***采用多级换热器，可以充分的回收利用液化天然气中的冷能；采用空气与液化天然气进行换热，而后以液化空气为冷源，实现了冷能的多级利用；采用有机朗肯循环来回收液化天然气中的冷能，并将多余冷能传输至乙二醇冷却回路中，从而间接地实现了液化天然气冷能冷却乙二醇热流的工艺环节；发明中采用天然气膨胀机组输出功和/或发电回路所发出的电能为空气压缩模块供能，无需外部供电，简化了线路，提高了能源转换效率。本发明方法工艺简单，效率高，成本低，有很好的应用前景。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (6)

1.一种液化天然气冷能梯级回收利用***，包括气化管路，所述气化管路一端连通至液化天然气存储罐，另一端输入下游管网，其特征在于，所述天然气存储罐通过液化天然气泵加压后输入所述气化管路，所述气化管路通过第一膨胀机组连通至下游管网，所述第一膨胀机组包括第一加热器和第一膨胀机；还包括发电回路以及乙二醇冷却回路，所述发电回路以及所述乙二醇冷却回路均通过换热器组与所述气化管路进行换热；所述发电回路包括空气液化管路以及至少两个ORC发电回路，所述空气液化管路以及所述ORC发电回路均通过所述换热器组与所述气化管路进行换热；所述气化管路以及所述空气液化管路上均通过所述换热器组连接有ORC发电回路；所述换热器组包括空气换热组、ORC换热组以及乙二醇冷却换热组，所述空气液化管路与所述空气换热组连接，所述ORC发电回路分别通过所述ORC换热组与所述空气液化管路或所述气化管路连接，所述乙二醇冷却回路通过所述乙二醇冷却换热组与所述空气液化管路和所述气化管路连接；所述乙二醇冷却回路包括乙二醇储罐以及乙二醇循环管路；所述乙二醇冷却换热组包括第一乙二醇换热器以及第二乙二醇换热器，所述第一乙二醇换热器的冷媒侧和热流侧分别连通至所述ORC发电回路和所述乙二醇循环管路；所述第二乙二醇换热器的冷媒侧和热流侧分别连通至所述气化管路和所述乙二醇循环管路。
2.根据权利要求1所述的液化天然气冷能梯级回收利用***，其特征在于，所述空气液化管路包括空气压缩模块、液化空气泵以及液化空气储罐，所述ORC发电回路通过所述ORC换热组连接至所述液化空气储罐后端的所述空气液化管路上；所述第一膨胀机组为所述空气压缩模块提供动力。
3.根据权利要求2所述的液化天然气冷能梯级回收利用***，其特征在于，所述空气液化管路末端设置有第二膨胀机组，所述第二膨胀机组包括第二加热器和第二膨胀机。
4.根据权利要求3所述的液化天然气冷能梯级回收利用***，其特征在于，所述空气液化管路上设置有控制阀，所述ORC发电回路通过所述ORC换热组连接至所述控制阀与所述第二膨胀机组之间的所述空气液化管路上。
5.根据权利要求2所述的液化天然气冷能梯级回收利用***，其特征在于，所述空气换热组包括第一空气换热器与第二空气换热器，所述第一空气换热器与所述第二空气换热器的冷媒侧均连通至所述气化管路上，热流侧均连通至所述空气液化管路上；所述空气压缩模块设置于所述第一空气换热器与所述第二空气换热器之间。
6.根据权利要求1所述的液化天然气冷能梯级回收利用***，其特征在于，所述ORC发电回路包括第三膨胀机组、工质泵以及ORC循环管路；所述第三膨胀机组包括第三加热器和第三膨胀机。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112032559A (zh) * 2020-07-23 2020-12-04 中国神华煤制油化工有限公司 煤液化***及其管网组件、开工方法
CN113864637A (zh) * 2021-10-11 2021-12-31 广东广大新能源科技有限公司 一种lng冷能制冰控制***及方法
CN114352372B (zh) * 2022-01-24 2023-08-11 中国科学院工程热物理研究所 一种利用液态天然气冷能的热泵储电方法
CN117937775B (zh) * 2024-03-25 2024-06-18 浙江浙能技术研究院有限公司 一种与lng接收转输站联合运行的储能发电***

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101806293A (zh) * 2010-03-10 2010-08-18 华南理工大学 一种提高液化天然气冷能发电效率的集成优化方法
CN104110939A (zh) * 2013-04-19 2014-10-22 中国石油天然气集团公司 一种液化天然气冷能回收利用***
CN105863752A (zh) * 2016-06-01 2016-08-17 中国科学院工程热物理研究所 利用液化天然气冷能的压缩空气储能***和方法
CN107489469A (zh) * 2017-08-03 2017-12-19 中国科学院理化技术研究所 一种低温液态空气储能***
CN108518288A (zh) * 2018-02-26 2018-09-11 上海海事大学 一种适用于lng混合动力船舶的orc复合发电***
KR20190046081A (ko) * 2017-10-25 2019-05-07 두산중공업 주식회사 액화 천연 가스의 냉열을 이용한 복합 발전 시스템

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101806293A (zh) * 2010-03-10 2010-08-18 华南理工大学 一种提高液化天然气冷能发电效率的集成优化方法
CN104110939A (zh) * 2013-04-19 2014-10-22 中国石油天然气集团公司 一种液化天然气冷能回收利用***
CN105863752A (zh) * 2016-06-01 2016-08-17 中国科学院工程热物理研究所 利用液化天然气冷能的压缩空气储能***和方法
CN107489469A (zh) * 2017-08-03 2017-12-19 中国科学院理化技术研究所 一种低温液态空气储能***
KR20190046081A (ko) * 2017-10-25 2019-05-07 두산중공업 주식회사 액화 천연 가스의 냉열을 이용한 복합 발전 시스템
CN108518288A (zh) * 2018-02-26 2018-09-11 上海海事大学 一种适用于lng混合动力船舶的orc复合发电***

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