一种LNG电站燃气轮机联合循环机组冷能回收利用系统的制作方法

本技术属于能源系统余能回收利用，具体涉及一种lng电站燃气轮机联合循环机组冷能回收利用系统。

背景技术：

1、lng一般指液化天然气，主要成分是甲烷，及少量的乙烷和丙烷，是天然气经干燥净化处理后，通过低温工艺冷却液化形成的液态烷烃混合物，通常储存在-162℃、0.1mpa左右的低温储存罐内。lng不仅可以作为燃料使用，而且自身携带大量高品位冷能，其气化过程释放的冷能高达830kj/kg左右(包括气化潜热和升温至环境温度的显热)。

2、目前，lng冷能发电主要有直接膨胀法和低温朗肯循环两种方式，相比于直接膨胀法，低温朗肯循环的效率更高，且更安全稳定。低温朗肯循环通过冷凝、压缩、加热、膨胀、做功等过程构成系统热力循环，以低沸点的有机工质作为系统循环工质，回收lng气化冷能的同时，实现循环工质的凝结，再通过低温热源产生工质蒸汽推动膨胀机做功，进而驱动发电机输出电能。

3、现有lng电站发电需要先对lng进行气化升温，期间lng的冷能通常会被中间媒介带走释放，造成冷能浪费，如果可以将lng气化冷能回收发电，则可以有效提高机组发电效率，改善机组调峰性能。另外，在利用lng发电过程中，lng气化和lng冷能发电通常分别单独的设备进行实现，各设备功能相对单一，占地较大，操作复杂、投资能耗较高。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种lng电站燃气轮机联合循环机组冷能回收利用系统，能够有效提高燃气轮机联合循环机组发电效率，具有深远的节能环保意义。

2、本实用新型是通过以下技术方案来实现：

3、一种lng电站燃气轮机联合循环机组冷能回收利用系统，包括冷能回收器、蒸发器和膨胀机；

4、所述冷能回收器热侧出口连接储液罐的入口，储液罐的出口通过工质泵与蒸发器的热侧入口连接，蒸发器热侧出口与膨胀机的进气端连接，膨胀机与发电机连接，膨胀机的排气端与冷能回收器的热侧入口连接，蒸发器的冷侧与燃气轮机联合循环机组的烟气余热换热器连接。

5、优选的，所述工质泵与蒸发器之间的管路上还设置有工质阀。

6、优选的，所述燃气轮机联合循环机组的lng气化装置包括lng气化装置和燃气轮机前置模块；

7、所述lng气化装置的入口与lng低温储存罐连接，lng气化装置的出口连接燃气轮机前置模块的入口，燃气轮机前置模块的出口连接燃气轮机联合循环机组。

8、优选的，所述lng气化装置的入口通过lng干燥净化装置与lng低温储存罐连接。

9、优选的，所述冷能回收器冷侧两端分别与lng气化装置的入口和出口接驳。

10、优选的，所述冷能回收器的冷侧出口通过辅热器与lng气化装置连接。

11、优选的，所述冷能回收器冷侧两端分别设置有阀门组，用于控制冷能回收利用系统的工作状态。

12、优选的，所述燃气轮机联合循环机组包括燃气轮机、余热锅炉、气轮机、凝汽器、冷却塔和给水泵；

13、所述燃气轮机与气轮机同轴连接，气轮机的输出端与发电机g连接，余热锅炉通过蒸汽管路与气轮机的进气端连接，气轮机的排气端通过凝汽器的热侧入口连接，凝汽器的热侧出口通过给水泵与余热锅炉给水管路连接，凝汽器的冷侧与冷却塔连接，烟气余热换热器设置在余热锅炉的尾部。

14、优选的，所述工质为有机工质。

15、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

16、本实用新型提供的一种lng电站燃气轮机联合循环机组冷能回收利用系统，冷能回收利用系统与lng气化装置采用并联方式驳接，当冷能回收利用系统不工作时，lng气化装置将液态lng气化后输入燃气轮机联合循环机组发电；当冷能回收利用系统工作时，lng气化装置干燥净化后的lng分为两路，一路进入燃气轮机联合循环机组，另一路进入冷能回收利用系统的冷能回收器中，冷能回收利用系统中的有机工质在加压状态进入蒸发器，利用燃气轮机联合循环机组烟气余热加热有机工质使其沸腾，产生有机工质过热蒸汽进入膨胀机做功，做功后的有机工质蒸汽经冷能回收器冷凝成液态返回储液罐，完成循环。该系统利用换热原理将lng气化冷能合理回收，用于冷凝低温朗肯循环系统有机工质蒸汽，同时借助燃气轮机联合循环机组烟气余热加热有机工质使其蒸发产生蒸汽，推动膨胀机做功，驱动发电机输出额外电能，有效提高机组运行经济性。该冷能回收利用系统能够合理回收lng气化冷能和机组烟气的低温余热，增加联合循环机组的发电功率和发电效率，提升机组调峰性能。

技术特征：

1.一种lng电站燃气轮机联合循环机组冷能回收利用系统，其特征在于，包括冷能回收器(13)、蒸发器(18)和膨胀机(19)；

2.根据权利要求1所述的一种lng电站燃气轮机联合循环机组冷能回收利用系统，其特征在于，所述工质泵与蒸发器(18)之间的管路上还设置有工质阀(17)。

3.根据权利要求1所述的一种lng电站燃气轮机联合循环机组冷能回收利用系统，其特征在于，所述燃气轮机联合循环机组的lng气化装置包括lng气化装置(3)和燃气轮机前置模块(4)；

4.根据权利要求3所述的一种lng电站燃气轮机联合循环机组冷能回收利用系统，其特征在于，所述lng气化装置(3)的入口通过lng干燥净化装置与lng低温储存罐(1)连接。

5.根据权利要求3所述的一种lng电站燃气轮机联合循环机组冷能回收利用系统，其特征在于，所述冷能回收器(13)冷侧两端分别与lng气化装置(3)的入口和出口接驳。

6.根据权利要求1所述的一种lng电站燃气轮机联合循环机组冷能回收利用系统，其特征在于，所述冷能回收器(13)的冷侧出口通过辅热器(14)与lng气化装置连接。

7.根据权利要求1所述的一种lng电站燃气轮机联合循环机组冷能回收利用系统，其特征在于，所述冷能回收器(13)冷侧两端分别设置有阀门组，用于控制冷能回收利用系统的工作状态。

8.根据权利要求1所述的一种lng电站燃气轮机联合循环机组冷能回收利用系统，其特征在于，所述燃气轮机联合循环机组包括燃气轮机(5)、余热锅炉(6)、气轮机(7)、凝汽器(8)、冷却塔(9)和给水泵(10)；

9.根据权利要求1所述的一种lng电站燃气轮机联合循环机组冷能回收利用系统，其特征在于，所述工质为有机工质。

技术总结本技术公开了一种LNG电站燃气轮机联合循环机组冷能回收利用系统，包括冷能回收器、蒸发器和膨胀机；所述冷能回收器热侧出口连接储液罐的入口，储液罐的出口通过工质泵与蒸发器的热侧入口连接，蒸发器热侧出口与膨胀机的进气端连接，膨胀机与发电机连接，膨胀机的排气端与冷能回收器的热侧入口连接，蒸发器的冷侧与燃气轮机联合循环机组的烟气余热换热器连接；该冷能回收利用系统能够合理回收LNG气化冷能和机组烟气的低温余热，增加联合循环机组的发电功率和发电效率，提升机组调峰性能。技术研发人员：肖俊峰,翟春华,陈志锋,章恂,黄庆,潘赫男,王开柱,孙魏,焦道顺,周建,孙正标,桂洪波,谷睿轩,于佳滨,苏通,李军,王乾远,奚新国,史华仁,王文一,阴海强,刘家澍,曹殿尧,章文茜,连小龙受保护的技术使用者：华能国际电力江苏能源开发有限公司技术研发日：20231129技术公布日：2024/7/18