一種lng冷能多級(jí)利用的方法與裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能量的轉(zhuǎn)換利用領(lǐng)域，具體涉及一種LNG冷能多級(jí)利用的方法與裝置。該系統(tǒng)依據(jù)LNG的汽化特性曲線對(duì)LNG冷能采用五級(jí)階梯利用的方式，提高了 LNG冷能的利用率。兩級(jí)海水淡化單元構(gòu)建成海水淡化循環(huán)系統(tǒng)，充分利用了海水資源。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)家對(duì)減少碳排放和提高節(jié)能效率的要求日益提高，我國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)將更加倚重天然氣。未來(lái)天然氣的供應(yīng)中，來(lái)自海外的LNG比重占較大份額。無(wú)論是從海外進(jìn)口的LNG，還是我國(guó)制取的LNG，在汽化時(shí)要放出大量的冷能，一般為830-860kJ/kg。世界各國(guó)都在努力探索提高LNG冷能利用率的途徑和方法，其中不乏有冷能發(fā)電海水淡化等途徑。由于LNG冷能釋放溫度跨度大，換熱溫差懸殊，造成冷(火用)損失大，LNG冷能利用效率難于提高，一般LNG冷能利用率只有30 %左右，急需一種可提高LNG冷能利用率的方法或裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是一種LNG冷能多級(jí)利用的方法與裝置。依據(jù)LNG的汽化特性曲線對(duì)LNG冷能采用五級(jí)階梯利用的方式，提高了 LNG冷能的利用率。
[0004]所述的一種LNG冷能多級(jí)利用的裝置包括:LNG儲(chǔ)罐(I)，第一加壓泵⑵，第一換熱器(3)，壓縮機(jī)(4)，蒸發(fā)器(5)，膨脹透平機(jī)￠)，發(fā)電機(jī)(7)，第二換熱器(8)，第一循環(huán)泵(9)，二氧化碳捕集裝置(10)，第三換熱器(11)，第二循環(huán)泵(12)，第一結(jié)晶器(13)，第一洗滌器(14)，第一融冰槽(15)，第二加壓泵(16)，第一預(yù)冷器(17)，蒸餾裝置(18)，第四換熱器(19)，第三循環(huán)泵(20)，第二結(jié)晶器(21)，第二洗滌器(22)，第二融冰槽(23)，第三加壓泵(24)，第二預(yù)冷器(25)，第四加壓泵(26)，第五換熱器(27)，第四循環(huán)泵(28)，果蔬保鮮裝置(29)。
[0005]本發(fā)明技術(shù)方案如下:1)、LNG儲(chǔ)罐通過(guò)管路依次與加壓泵、第一換熱器、第二換熱器、第三換熱器、第四換熱器和第五換熱器連接，最終連接天然氣管網(wǎng)或用戶，構(gòu)成冷能五級(jí)階梯利用主回路；2)、第一換熱器通過(guò)管路依次與壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、膨脹透平機(jī)、發(fā)電機(jī)連接，最終連接低溫供冷管道，構(gòu)成朗肯循環(huán)發(fā)電；3)、第二換熱器依次與第一循環(huán)泵、二氧化碳捕集裝置連接，構(gòu)成二氧化碳捕集單元。4)、第三換熱器依次與第二循環(huán)泵、第一結(jié)晶器、第一洗滌器、第一融冰槽、第二加壓泵、第一預(yù)冷器連接，最終進(jìn)入蒸餾裝置，構(gòu)成一級(jí)海水淡化單元；5)、第四換熱器依次與第三循環(huán)泵、第二結(jié)晶器、第二洗滌器、第二融冰槽、第三加壓泵、第二預(yù)冷器、第四加壓泵連接，最終連接第一預(yù)冷器，構(gòu)成二級(jí)海水淡化單元；6)、第五換熱器依次與第四循環(huán)泵，果蔬保鮮裝置連接，構(gòu)成果蔬保鮮單元。
[0006]所述的一種LNG冷能多級(jí)利用的方法與裝置，依據(jù)LNG的汽化特性曲線對(duì)LNG冷能采用五級(jí)階梯利用的方式，進(jìn)一步提高了 LNG冷能的利用率。
[0007]所述的一種LNG冷能多級(jí)利用的方法與裝置，其特征在于:在所述第一級(jí)海水淡化單元中，天然氣進(jìn)入第三換熱器(11)與冷媒工質(zhì)換熱后，冷媒工質(zhì)進(jìn)入第一結(jié)冰器
(13)，在第一結(jié)晶器(13)中與經(jīng)第一預(yù)冷器(17)預(yù)冷后的原料海水II進(jìn)行換熱，使部分海水結(jié)晶，得到高濃度海水和冰晶；冰晶進(jìn)入第一洗滌器(14)中被洗滌淡水沖洗，洗滌掉冰晶表面上附著的鹽分，使得冰晶純度更高；排出來(lái)的洗滌水溫度及含鹽量較低，所以和原料海水II混合后可以再次利用；純度較高的冰晶從第一洗滌器(14)出來(lái)進(jìn)入第一融冰槽(15)中，融化成淡水，淡水分成兩部分，一部分作為循環(huán)洗滌水經(jīng)第二加壓泵(16)回注到第一洗滌器(14)中，另一部分經(jīng)第一預(yù)冷器(17)回收冷能后成為淡水；在第一結(jié)冰器
(13)中得到的高濃度海水進(jìn)入蒸餾裝置(18)，經(jīng)蒸餾工藝后得到淡水及鹽。
[0008]所述的一種LNG冷能多級(jí)利用的方法與裝置，其特征在于:在所述第二級(jí)海水淡化單元中，天然氣進(jìn)入第四換熱器(19)與冷媒工質(zhì)換熱后，冷媒工質(zhì)進(jìn)入第二結(jié)冰器
(21)，在第二結(jié)冰器(21)中與經(jīng)第二預(yù)冷器(25)的原料海水I進(jìn)行換熱，使部分海水結(jié)冰，得到較高濃度海水和冰晶；冰晶進(jìn)入第二洗滌器(22)中被洗滌淡水沖洗，洗滌掉冰晶表面上附著的鹽分，使得冰晶純度更高；排除來(lái)的洗滌水溫度及含鹽量較低，所以和原料海水I混合后可以再次利用；純度較高的冰晶從第二洗滌器(22)出來(lái)進(jìn)入第二融冰槽(23)中，融化成淡水，淡水分成兩部分，一部分作為循環(huán)洗滌水經(jīng)第三加壓泵(24)回注到第二洗滌器(22)中，另一部分經(jīng)第二預(yù)冷器(25)回收冷能后成為淡水；在第一結(jié)冰器(13)中得到的較高濃度海水經(jīng)第四加壓泵(26)后回到第一級(jí)海水淡化單元，作為第一級(jí)海水淡化單元的原料海水II使用。
[0009]所述的一種LNG冷能多級(jí)利用的方法與裝置，其特征在于:所述第一級(jí)、第二級(jí)海水淡化單元構(gòu)成海水淡化循環(huán)單元，提高了海水的利用效率，進(jìn)一步提升了海水淡化效率，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約淡水資源的目的。
[0010]發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
[0011]1、本發(fā)明依據(jù)LNG汽化曲線的分段特性，構(gòu)建了一級(jí)朗肯發(fā)電單元，二氧化碳捕集單元，兩級(jí)海水淡化單元以及果蔬保鮮單元，并為提高LNG冷能利用率設(shè)置了低溫供冷單元，實(shí)現(xiàn)了 LNG冷能五級(jí)階梯利用。
[0012]2、本發(fā)明構(gòu)建的兩級(jí)海水淡化單元形成循環(huán)系統(tǒng)，提高了海水的利用率，進(jìn)一步提高海水淡化效率，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約淡水資源的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0013]下面結(jié)合附圖及實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
[0014]圖1為一種LNG冷能多級(jí)利用的裝置不意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖及實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明專利作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:本發(fā)明專利具體涉及一種LNG冷能多級(jí)利用的方法與裝置，I) ,LNG儲(chǔ)罐通過(guò)管路依次與加壓泵、第一換熱器、第二換熱器、第三換熱器、第四換熱器和第五換熱器連接，最終連接天然氣管網(wǎng)或用戶，構(gòu)成冷能五級(jí)階梯利用主回路；2)、第一換熱器通過(guò)管路依次與壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、膨脹透平機(jī)、發(fā)電機(jī)連接，最終連接低溫供冷管道，構(gòu)成朗肯循環(huán)發(fā)電；3)、第二換熱器依次與第一循環(huán)泵、二氧化碳捕集裝置連接，構(gòu)成二氧化碳捕集單元；4)、第三換熱器依次與第二循環(huán)泵、第一結(jié)晶器、第一洗滌器、第一融冰槽、第二加壓泵、第一預(yù)冷器連接，最終進(jìn)入蒸餾裝置，構(gòu)成一級(jí)海水淡化單元；5)、第四換熱器依次與第三循環(huán)泵、第二結(jié)晶器、第二洗滌器、第二融冰槽、第三加壓泵、第二預(yù)冷器、第四加壓泵連接，最終連接第一預(yù)冷器，構(gòu)成二級(jí)海水淡化單元；6)、第五換熱器依次與第四循環(huán)泵，果蔬保鮮裝置連接，構(gòu)成果蔬保鮮單元。
[0016]詳細(xì)方案如下，所采用的裝置包括:LNG儲(chǔ)罐(I)，第一加壓泵(2)，第一換熱器
(3)，壓縮機(jī)(4)，蒸發(fā)器(5)，膨脹透平機(jī)￠)，發(fā)電機(jī)(7)，第二換熱器(8)，第一循環(huán)泵
(9)，二氧化碳捕集裝置(10)，第三換熱器(11)，第二循環(huán)泵(12)，第一結(jié)晶器(13)，第一洗滌器(14)，第一融冰槽(15)，第二加壓泵(16)，第一預(yù)冷器(17)，蒸餾裝置(18)，第四換熱器(19)，第三循環(huán)泵(20)，第二結(jié)晶器(21)，第二洗滌器(22)，第二融冰槽(23)，第三加壓泵(24)，第二預(yù)冷器(25)，第四加壓泵(26)，第五換熱器(27)，第四循環(huán)泵(28)，果蔬保鮮裝置(29);其特征在于:1)、由LNG儲(chǔ)罐(1)、加壓泵(2)、冷凝器(3)、第一換熱器(8)、第二換熱(11)、第三換熱器(19)第四換熱器(27)和第五換熱器構(gòu)成的LNG汽化升溫膨脹主回路，該主回路與天然氣管網(wǎng)或用戶連接；2)、在所述郎肯循環(huán)發(fā)電單元中，冷媒工質(zhì)在第一換熱器(3)中冷凝為低壓液態(tài)，然后經(jīng)壓縮機(jī)