一种综合利用LNG能量的系统和方法技术领域
本发明涉及一种综合利用LNG能量的系统和方法,主要利用气化后的天然气进行发电和供热,属于LNG冷能和热能的综合利用技术。
背景技术
液化天然气(LNG)在常压下为-162℃的超低温液体,生产1吨LNG需要电能约850kWh,1吨的LNG从-162℃气化到0℃,可以释放230~240kWh的冷量,如此大的冷量如果得以回收利用,具有十分可观的经济社会效益。
公开日为2010年09月01日,专利号为200920238201.X的中国专利中,公开了一种利用液化天然气冷能制冷的冷库运行装置,该冷库运行装置使用液氨作为冷媒,通过液氨与LNG直接换热回收LNG冷能用于冷库制冷,可以将LNG的冷能从-162℃利用到-25~-30℃,有效地提取了LNG的冷能用于冷库供冷,同时冷库还采用了电压缩制冷作为备用冷源。但是该专利仅仅考虑了LNG冷能利用系统,没有考虑LNG气化后天然气热能的综合利用。
公开日为2013年10月02日,申请号为201310295858.0的中国专利中,公开了一种LNG能源综合利用系统,该综合利用系统中先通过冷能回收设备将LNG冷能回收储存在冰蓄冷装置中,然后冰蓄冷装置将冷能传递给空调冷水,给居民供冷。LNG冷能回收以后进入天然气分布式能源站发电和生产热水、冷水。但是此LNG能源综合利用系统将LNG冷能生产空调冷水,属于将高品位冷能用于生产低品位冷水,也没有LNG冷能和热能之间互相协调的方法,因此需要考虑更为高效的冷热利用方法。
燃机出力对大气温度十分敏感,大气温度升高会造成压气机增压比下降,压气机消耗比功增加,空气质量流量减少,机组有效功下降。一般大气温度升高1K,燃机输出功率降低约1%,而空气温度每降低10℃,燃气轮机出力平均增加10%,系统效率也可提高2%左右,因此燃机进气冷却可以有效提高燃机的出力能力,尤其对于运行在夏季工况下的燃机。
发明内容
本发明的目的是为了解决LNG冷能和热能综合利用难的问题,而提供一种综合利用LNG能量的系统和方法。该系统通过用冷单元回收利用LNG冷能,然后气化后的天然气进入燃气动力装置燃烧发电和余热利用,供给该系统的LNG冷能和热能被充分利用,没有多余的天然气返回主气管网,系统输出多余的电力和冷、热水,低温烟气排入大气。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是:该综合利用LNG能量的系统包括一号阀门、一号流量计、LNG储罐、LNG泵和燃料输送管,其结构特点在于:还包括二号阀门、四号阀门、七号阀门、八号阀门、十号阀门、十一号阀门、二号流量计、三号流量计、一号测温计、二号测温计、给水泵、冷媒泵、引风机、鼓风机、一级换热器、二级换热器、凝汽器、余热锅炉、冷库、冷媒储罐、蒸汽轮机、燃气轮机、空气压缩机、燃烧室、交流发电机、空气加热器、烟气输入管、烟气输出管、排烟管、空气输送管、蒸汽循环管和冷媒循环管,所述LNG储罐、一号阀门、LNG泵、一号流量计、一级换热器、二级换热器、空气加热器、二号测温计和燃烧室依次连接在燃料输送管上,所述鼓风机、四号阀门、二级换热器、二号流量计和空气压缩机依次连接在空气输送管上,所述空气压缩机通过管路和燃烧室连接,该燃烧室通过管路和燃气轮机连接,所述燃气轮机通过烟气输入管和余热锅炉连接,所述余热锅炉、引风机、十号阀门和二级换热器依次连接在烟气输出管上,所述排烟管的一端连接在位于引风机和十号阀门之间的烟气输出管上,所述十一号阀门安装在排烟管上,所述余热锅炉、蒸汽轮机、凝汽器和给水泵依次连接在蒸汽循环管上,所述蒸汽轮机、交流发电机、燃气轮机和空气压缩机依次连接,所述二号阀门、一级换热器、七号阀门、冷媒储罐、冷媒泵、八号阀门、三号流量计和冷库依次连接在冷媒循环管上,所述一号测温计安装在冷库上。
作为优选,本发明还包括九号阀门、制冰站和制冰站连接管,所述制冰站连接管的一端连接在冷媒泵和八号阀门之间的冷媒循环管上,该制冰站连接管的另一端连接在冷库和二号阀门之间的冷媒循环管上,所述九号阀门和制冰站均连接在制冰站连接管上。
作为优选,本发明还包括三号阀门、电压缩制冷装置和二号旁路,所述二号旁路的一端连接在一级换热器和七号阀门之间的冷媒循环管上,该二号旁路的另一端连接在冷库和二号阀门之间的冷媒循环管上,所述三号阀门和电压缩制冷装置均连接在二号旁路上。
作为优选,本发明还包括五号阀门和一号旁路,所述一号旁路的一端连接在鼓风机和四号阀门之间的空气输送管上,该一号旁路的另一端连接在二级换热器和二号流量计之间的空气输送管上,所述五号阀门安装在一号旁路上。
作为优选,本发明还包括六号阀门和冷水加热管,所述冷水加热管和余热锅炉连接,所述六号阀门安装在冷水加热管上。
一种使用所述的系统进行综合利用LNG能量的方法,其特点在于:所述方法的步骤为:通过燃料输送管输送出的LNG通过一级换热器、二级换热器分别与冷媒循环管中的冷媒、燃气轮机中的进气进行换热,之后经过空气加热器和二号测温计,构成了LNG冷能回收单元;准备进入燃气轮机的空气通过管路依次经过鼓风机、四号阀门、二级换热器、二号流量计进入空气压缩机,且在燃烧室内与天然气混合后进行燃烧,燃烧之后的烟气依次经过燃气轮机、余热锅炉、引风机、十号阀门以及二级换热器排入大气和/或依次经过燃气轮机、余热锅炉、引风机、十一号阀门排入大气,同时余热锅炉出来的蒸汽依次经过蒸汽轮机、凝汽器和给水泵,之后再次进入余热锅炉构成蒸汽循环,冷水经六号阀门和余热锅炉后加热为热水,以上构成具有进气冷却和余热利用的燃机发电单元;制冷后的冷媒沿管路先依次经过二号阀门、一级换热器回收LNG冷能和/或经过三号阀门、电压缩制冷装置,再依次经过七号阀门、冷媒储罐、冷媒泵,然后经过八号阀门、三号流量计进入冷库和/或经过九号阀门进入制冰站制冷,制冷后进入下一个循环,以上构成具有制冰调节和备用电制冷的冷库单元。
作为优选,本发明首先通过主要用冷单元的冷负荷确定该系统的LNG供给量,然后根据气化后的天然气量确定燃气动力装置的装机容量;反之,也可根据燃气动力装置的装机容量确定所需天然气量,从而确定该系统的LNG供给量,然后通过LNG供给量确定主要用冷单元的冷负荷。
作为优选,本发明冷能回收利用过程灵活地相互协调,以满足不同的用能目的,LNG气化冷能回收利用过程分为两部分:A.通过一级换热器回收低温冷能供给冷负荷,B.通过二级换热器回收余低温冷能用以冷却进入燃气轮机的空气;当冷库的冷负荷发生波动时,通过制冰站的调节,使一级换热器的LNG气化量保持稳定;当需要增大燃机出力时,通过减小一级换热器的冷媒流量,减小其冷负荷,降低进入二级换热器中的天然气温度,从而降低燃气轮机进气的冷却温度,提高燃气轮机的出力。
作为优选,本发明的系统充分考虑了备用措施,在主要用冷单元故障或环境温度较低时,采用空气加热器或烟气余热加热来保证LNG气化;当一级换热器发生故障停用或燃气轮机工作在小于额定工况时,冷库需要启用备用的电压缩制冷装置。
作为优选,本发明热能利用过程主要包括:天然气燃烧后在燃气轮机中做功发电,余热锅炉生产蒸汽在蒸汽轮机中做功发电,余热锅炉生产热水,在环境温度较低工况下烟气余热在二级换热器中加热天然气,排烟损失较小,系统的热效率高。
作为优选,本发明鼓风机送出的空气在经过四号阀门、二级换热器采用了起到旁路作用的五号阀门,在环境温度较低时,燃气轮机进气不需要经过LNG余低温冷却,直接通过五号阀门、二号流量计进入空气压缩机;引风机出来的烟气,通过十一号阀门排至大气,采用了起到旁路作用的十号阀门,在环境温度较低时,空气加热器不能将NG加热至燃气轮机要求的温度,需要使烟气经过十号阀门送入二级换热器中加热NG。
本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:该系统主要由LNG冷能回收单元、利用LNG冷能的主要用冷单元、具有燃气动力装置的分布式能源站和低品位的冷热负荷单元组成。整个系统先回收利用LNG冷能,然后气化后的天然气燃烧发电和余热利用,主要用冷单元所需LNG气化量与燃气动力装置消耗天然气量时刻匹配,供给该系统的LNG冷能和热能被充分利用,没有多余的天然气返回主气管网,系统输出多余的电力和冷、热水,低温烟气排入大气。
主要用冷单元利用LNG的低温冷能,利用后的天然气温度在-40℃左右,剩余的这部分余低温冷能难以被低温的主要用冷单元利用,但可以通过具有燃气动力装置的分布式能源站进行回收利用,用来提高燃气动力装置的出力或是生产空调冷水。LNG冷能回收利用单元主要分为两部分:1.通过LNG与低温冷媒换热,回收LNG的低温冷能供给主要用冷单元(低温冷负荷),利用后LNG气化成约-40℃的天然气,剩余的这部分余低温冷能很难被低温冷负荷利用;2.通过NG与燃气动力装置的进气换热回收LNG的余低温冷能用以冷却进入燃气动力装置的空气(余低温冷负荷),提高发电出力。LNG热能的利用主要通过分布式能源站中的燃气动力装置发电和余热利用来实现。
将冷能利用与燃气动力装置发电出力相结合,通过调节主要用冷单元的低温冷负荷来调节燃气动力装置的进气温度,从而实现通过LNG冷能在低温冷负荷和余低温冷负荷之间相互匹配来达到调节燃气动力装置出力的目的。
主要用冷单元通过低温冷媒换热回收LNG的低温冷能,但为保障主要用冷单元的供冷稳定,需要备用一套电压缩制冷装置,在LNG正常气化、连续供应的情况下,主要用冷单元所需的冷能全部由LNG供给,只有在LNG不能正常供应时开启备用的电压缩制冷装置。
通过主要用冷单元的自身调节系统来稳定冷负荷,也可通过LNG冷能回收单元中低温冷负荷和余低温冷负荷之间的匹配来稳定LNG气化量。由于燃气动力装置发电要求燃气供应平稳,而主要用冷单元所需的LNG低温冷能可能会因冷负荷的变化发生波动,如冷库的冷负荷会随着库存货物量的变化而波动,干冰的制备量会因市场需求而调节制备量。因此为了保证LNG气化连续,主要用冷单元需要建设配套冷负荷调节系统来平衡波动,如冷库可以通过配合制冰来稳定冷负荷。
在LNG冷、热能量综合利用的基础上,系统充分考虑了各种备用措施,保证不同工况下系统安全、稳定运行。在主要用冷单元故障或停运时,采用空气加热器或燃气动力装置的烟气余热来保证LNG气化;在LNG冷能回收单元故障或燃气动力装置停运时,采用备用电制冷供给主要用冷单元。
通过调节主要用冷单元的低温冷负荷来调节燃气动力装置的进气温度,从而实现通过LNG冷能在低温冷负荷和余低温冷负荷之间相互匹配来达到调节燃气动力装置出力的目的。由于LNG冷能回收单元分为低温冷能供给主要用冷单元和余低温冷能对燃气动力装置进气冷却两部分,可以通过调节主要用冷单元中与LNG换热的冷媒流量,调节LNG供给低温冷负荷的冷能大小,从而调节低温冷负荷供冷后的天然气的出口温度,也即供给余低温负荷的天然气温度,从而实现对燃气动力装置的进气温度调节。这种方法不仅可以调节燃气动力装置进气温度,也是解决因主要用冷单元冷负荷波动而引起LNG气化波动问题的一种方法。
附图说明
图1是本发明实施例中综合利用LNG能量的系统的原理示意图。
图2是本发明实施例中综合利用LNG能量的系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明,以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例。
参见图1至图2,本实施例中综合利用LNG能量的系统包括一号阀门1、二号阀门2、三号阀门3、四号阀门4、五号阀门5、六号阀门6、七号阀门7、八号阀门8、九号阀门9、十号阀门10、十一号阀门11、一号流量计12、二号流量计13、三号流量计14、一号测温计15、二号测温计16、给水泵17、冷媒泵18、引风机19、鼓风机20、LNG储罐21、一级换热器22、二级换热器23、凝汽器24、余热锅炉25、LNG泵26、电压缩制冷装置27、冷库28、制冰站29、冷媒储罐30、蒸汽轮机31、燃气轮机32、空气压缩机33、燃烧室34、交流发电机35、空气加热器36、燃料输送管37、烟气输入管38、烟气输出管39、排烟管40、空气输送管41、一号旁路42、蒸汽循环管43、冷水加热管44、冷媒循环管45、制冰站连接管46和二号旁路47。
LNG储罐21、一号阀门1、LNG泵26、一号流量计12、一级换热器22、二级换热器23、空气加热器36、二号测温计16和燃烧室34依次连接在燃料输送管37上,鼓风机20、四号阀门4、二级换热器23、二号流量计13和空气压缩机33依次连接在空气输送管41上,空气压缩机33通过管路和燃烧室34连接,该燃烧室34通过管路和燃气轮机32连接,燃气轮机32通过烟气输入管38和余热锅炉25连接,余热锅炉25、引风机19、十号阀门10和二级换热器23依次连接在烟气输出管39上,排烟管40的一端连接在位于引风机19和十号阀门10之间的烟气输出管39上,十一号阀门11安装在排烟管40上,余热锅炉25、蒸汽轮机31、凝汽器24和给水泵17依次连接在蒸汽循环管43上,蒸汽轮机31、交流发电机35、燃气轮机32和空气压缩机33依次连接,二号阀门2、一级换热器22、七号阀门7、冷媒储罐30、冷媒泵18、八号阀门8、三号流量计14和冷库28依次连接在冷媒循环管45上,一号测温计15安装在冷库28上。
制冰站连接管46的一端连接在冷媒泵18和八号阀门8之间的冷媒循环管45上,该制冰站连接管46的另一端连接在冷库28和二号阀门2之间的冷媒循环管45上,九号阀门9和制冰站29均连接在制冰站连接管46上。二号旁路47的一端连接在一级换热器22和七号阀门7之间的冷媒循环管45上,该二号旁路47的另一端连接在冷库28和二号阀门2之间的冷媒循环管45上,三号阀门3和电压缩制冷装置27均连接在二号旁路47上。
一号旁路42的一端连接在鼓风机20和四号阀门4之间的空气输送管41上,该一号旁路42的另一端连接在二级换热器23和二号流量计13之间的空气输送管41上,五号阀门5安装在一号旁路42上。冷水加热管44和余热锅炉25连接,六号阀门6安装在冷水加热管44上。
本实施例中使用综合利用LNG能量的系统进行综合利用LNG能量的方法的步骤为:通过燃料输送管37输送出的LNG通过一级换热器22、二级换热器23分别与冷媒循环管45中的冷媒、燃气轮机32中的进气进行换热,之后经过空气加热器36和二号测温计16,构成了LNG冷能回收单元;准备进入燃气轮机32的空气通过管路依次经过鼓风机20、四号阀门4、二级换热器23、二号流量计13进入空气压缩机33,且在燃烧室34内与天然气混合后进行燃烧,燃烧之后的烟气依次经过燃气轮机32、余热锅炉25、引风机19、十号阀门10以及二级换热器23排入大气和/或依次经过燃气轮机32、余热锅炉25、引风机19、十一号阀门11排入大气,同时余热锅炉25出来的蒸汽依次经过蒸汽轮机31、凝汽器24和给水泵17,之后再次进入余热锅炉25构成蒸汽循环,冷水经六号阀门6和余热锅炉25后加热为热水,以上构成具有进气冷却和余热利用的燃机发电单元;制冷后的冷媒沿管路先依次经过二号阀门2、一级换热器22回收LNG冷能和/或经过三号阀门3、电压缩制冷装置27,再依次经过七号阀门7、冷媒储罐30、冷媒泵18,然后经过八号阀门8、三号流量计14进入冷库28和/或经过九号阀门9进入制冰站29制冷,制冷后进入下一个循环,以上构成具有制冰调节和备用电制冷的冷库单元。
冷能回收利用过程灵活地相互协调,以满足不同的用能目的,LNG气化冷能回收利用过程分为两部分:A.通过一级换热器22回收低温冷能供给冷负荷,B.通过二级换热器23回收余低温冷能用以冷却进入燃气轮机32的空气;当冷库28的冷负荷发生波动时,通过制冰站29的调节,使一级换热器22的LNG气化量保持稳定;当需要增大燃机出力时,通过减小一级换热器22的冷媒流量,减小其冷负荷,降低进入二级换热器23中的天然气温度,从而降低燃气轮机32进气的冷却温度,提高燃气轮机32的出力。当然,冷库28的冷负荷发生波动时,如果在波动范围较小时,也可以不通过制冰调节,结果会造成燃气轮机32的进气温度发生变化,燃气轮机32的出力在较小范围内波动,具体应对冷库28负荷波动的方式需要根据实际情况进行选择。
在主要用冷单元故障或环境温度较低时,采用空气加热器36或烟气余热加热来保证LNG气化;当一级换热器22发生故障停用或燃气轮机32工作在小于额定工况时,冷库28需要启用备用的电压缩制冷装置27。
热能利用过程主要包括:天然气燃烧后在燃气轮机32中做功发电,余热锅炉25生产蒸汽在蒸汽轮机31中做功发电,余热锅炉25生产热水,在环境温度较低工况下烟气余热在二级换热器23中加热天然气,排烟损失较小,系统的热效率高。
鼓风机20送出的空气在经过四号阀门4、二级换热器23采用了起到旁路作用的五号阀门5,在环境温度较低时,燃气轮机32进气不需要经过LNG余低温冷却,直接通过五号阀门5、二号流量计13进入空气压缩机33;引风机19出来的烟气,通过十一号阀门11排至大气,采用了起到旁路作用的十号阀门10,在环境温度较低时,空气加热器36不能将NG加热至燃气轮机32要求的温度,需要使烟气经过十号阀门10送入二级换热器23中加热NG。
本实施例中根据燃气轮机32耗用的LNG气化量来设计冷库28的冷负荷规模。LNG的冷能和热能综合利用系统主要包括(a)LNG储运单元;(b)LNG冷能回收过程的换热器单元;(c)具有制冰调节和备用电制冷的冷库单元;(d)具有进气冷却和余热利用的燃气轮机发电单元。
LNG储运单元主要包括:通过槽车或是LNG输送管道输送过来的LNG进入LNG储罐21,通过一号流量计12和LNG泵26来调节LNG的气化流量,LNG的气化流量主要取决于燃气轮机32负荷的大小。
LNG冷能回收过程换热器单元包括:LNG与冷媒R717换热的一级换热器22,NG与燃气轮机32进气换热的二级换热器23,备用的空气加热器36,和二号测温计16。一级换热器22和二级换热器23的冷负荷可以通过控制进入一级换热器22中冷媒R717的流量进行调节,从而实现两级换热器之间冷负荷相互匹配。
空气加热器36的作用首先是作为LNG加热气化的备用,在冷库28停运或是一级换热器22发生故障时,直接用来加热LNG至燃气轮机32要求的天然气温度;其次,在冷库28LNG供冷与燃气轮机32进气冷却之间冷能相互调节过程中,由于燃气轮机32的过量空气系数的变化范围较小,当进入二级换热器23的天然气温度变低时,其出口天然气温度也会降低,因此需要空气加热器36进一步加热。二号测温计16监测气化后的天然气温度,从而调节空气加热器36的空气流量或者二级换热器23中的烟气流量,使天然气温度满足燃气轮机32的要求。
具有制冰调节和备用电制冷的冷库单元:冷库单元是本实施例中的基本冷负荷,本实施例通过燃气轮机32的装机容量设计冷库28的规模,同时配套制冰站29用来调节冷库28的冷负荷,电压缩制冷装置27作为冷库28的备用机组,在一级换热器22停止工作时启用。本实施例采用冷媒R717,设计工况下,电压缩制冷装置27停用,三号阀门3和九号阀门9关闭,二号阀门2、七号阀门7和八号阀门8开启,冷媒R717在一级换热器22中与LNG换热后,进入冷媒储罐30,然后经过冷媒泵18升压后送入冷库28,一号测温计15监测冷库28的温度,三号流量计14监测冷媒的流量,根据库温的变化来调节八号阀门8的开启大小,从而控制进入冷库28的冷媒流量;当冷库28的冷负荷发生波动或低于设计负荷时,九号阀门9打开,从冷媒泵18出来的冷媒一部分进入冷库28满足其冷负荷需求,另一部分冷媒进入配套制冰站29,通过制冰来消纳这部分冷能。释放冷能后的冷媒R717返回到一级换热器22中冷凝,开始下一个循环。
具有进气冷却和余热利用的燃气轮机发电单元:在环境温度较高工况下,燃气轮机32的天然气(NG)侧,从一级换热器22出来的NG进入二级换热器23,将余低温冷能释放冷却燃气轮机32的进气,然后NG进入空气加热器36中进一步加热到燃气轮机32所需的温度,之后进入燃气轮机32的燃烧室34参与燃烧。燃气轮机32的空气侧,五号阀门5和六号阀门6关闭,四号阀门4打开,空气经鼓风机20送入到二级换热器23被冷却,同时二号流量计13测量空气流量,从而通过鼓风机20调节燃气轮机32的过量空气系数,空气在二级换热器23冷却后,进入空气压缩机33中压缩,然后进入燃烧室34中参与燃烧。燃气轮机32烟气侧,十号阀门10关闭,十一号阀门11打开,从燃烧室34出来的烟气,进入燃气轮机32做功发电,之后进入余热锅炉25生产蒸汽和热水,生产的合格蒸汽进入蒸汽轮机31做功发电,从余热锅炉25出来的烟气经引风机19排入大气。在环境温度较低的工况下,四号阀门4关闭,五号阀门5、十号阀门10和十一号阀门11开启,空气经鼓风机20通过五号阀门5送入空气压缩机33,由于环境温度较低,空气加热器36无法将NG加热到燃气轮机32要求的温度,需要将引风机19出来的部分烟气通过十号阀门10送入到二级换热器23加热NG。通过二号测温计16监测烟气加热后的NG温度,控制十号阀门10的开度,从而调节送入二级换热器23的烟气流量,另一部分烟气经十一号阀门11排入大气,其余过程与环境温度较高工况相似。
二级换热器23在环境温度较高工况下回收NG余低温,实现进气冷却,提高燃气轮机32出力,增加发电量;在环境温度较低工况下,燃气轮机32本身出力较高,不需要额外进气冷却,而同时空气加热器36无法将NG加热到燃气轮机32要求温度,此工况下二级换热器23主要作用是回收烟气余热加热NG,使其满足燃气轮机32要求的燃气温度。
综合利用LNG能量的系统的协调性:燃气轮机32进气冷却的冷负荷与冷库28和制冰的冷负荷之间可以相互匹配,提高了LNG冷能利用的灵活性。燃气轮机32所需的LNG气化量比较稳定,冷库28所需的LNG冷量受储存货物量的限制,制冰是冷能利用系统中最容易调节的部分。若不需要调节燃气轮机32进气冷却温度,则制冰主要用于调节冷库28负荷,通过八号阀门8和九号阀门9分别控制进入冷库28和制冰站29的冷媒流量来实现,综合效果使LNG-R717一级换热器22的换热负荷稳定;若需要调节燃气轮机32进气冷却温度,则通过增加或减少制冰量来调节一级换热器22的换热负荷,从而改变NG-燃气轮机32进气二级换热器23的换热负荷。正常运行工况下,冷库28和制冰站29可以完全通过回收LNG冷能完成,制冰可以有效调节冷库负荷波动,进入燃气轮机32的空气可以得到较好的冷却,燃气轮机32有较大的出力能力。
综合利用LNG能量的系统的独立性:冷库28和制冰站29与LNG冷能利用系统具有相互独立性,如果LNG冷能利用系统故障,冷库28和制冰站29可以完全由备用的电压缩制冷装置27供冷,LNG的气化完全通过二级换热器23和空气加热器36实现,保障了天然气的正常供给。系统中所有耗功设备均可以通过天然气发电机组供给,保证了电能的自给自足。
综合利用LNG能量的系统的节能环保性:正常工况下,冷库28和制冰站29所需冷能完全由LNG供给,相比于传统电压缩制冷装置27,省去了电压缩耗功,制冷系统节能50%以上。天然气分布式能源站通过燃气-蒸汽联合循环,排烟温度约为160℃,通过生产热水可以将排烟温度降至80℃左右,然后低温烟气再去加热气化后的天然气,可使烟气温度继续下降1~2℃。因此本系统排烟损失较小,对环境热污染较小。
一方面,本发明中LNG的低温冷能供给低温水平的主要用冷单元,然后将主要用冷单元难以利用的余低温冷能通过具有燃气动力装置的分布式能源站回收利用,提高LNG能源综合利用效率;另一方面,本发明通过LNG冷能回收单元中的分级换热器将主要用冷单元的冷负荷和影响燃气动力装置出力的相关冷却过程结合起来,使主要用冷单元的冷负荷与燃气动力装置的出力能够相互调节、有效匹配,同时为保证系统安全、稳定运行,各单元都考虑了备用措施,有效保障系统各单元的独立性。因此,本发明在综合利用LNG冷能和热能的基础上,可以根据不同的用能目的,对LNG冷能和热能的利用程度进行调节。
此外,需要说明的是,本说明书中所描述的具体实施例,其零、部件的形状、所取名称等可以不同,本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化,均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。