Lng冷能梯級(jí)利用裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及LNG冷能梯級(jí)利用裝置，依據(jù)LNG的汽化特性曲線，將LNG冷能與燃煤廢氣余熱聯(lián)合應(yīng)用，在利用冷能和燃煤廢氣余熱發(fā)電的同時(shí)，可以對(duì)燃煤廢氣中的0)2進(jìn)行液化捕集。達(dá)到了節(jié)能減排的目的，屬于能量的轉(zhuǎn)換利用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]2015年12月12日巴黎氣候變化大會(huì)通過(guò)全球氣候變化新協(xié)定，《巴黎協(xié)定》中指出各方將加強(qiáng)對(duì)氣候變化威脅的全球應(yīng)對(duì)，并定下了本世紀(jì)下半葉實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈零排放的目標(biāo)。而我國(guó)是以煤炭為一次性能源、以火力發(fā)電為主的國(guó)家，以300MW燃煤機(jī)組為例，其CO2年排放量約為1.5X106t，在造成嚴(yán)重的環(huán)境污染的同時(shí)又浪費(fèi)了大量的低溫?zé)崮堋?br>[0003]LNG作為一種超低溫(_162°C)液體，汽化過(guò)程中釋放大量的冷能，約為830kJ/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，但目前冷能利用率仍不是很高。
[0004]近年來(lái)經(jīng)眾多學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，將LNG冷能和低溫余熱聯(lián)合應(yīng)用可達(dá)到較好的能源利用效果，能夠有效提高冷能利用率。故此，依據(jù)LNG的汽化特性曲線，將LNG冷能與燃煤廢氣余熱聯(lián)合應(yīng)用，在利用LNG冷能和燃煤廢氣余熱發(fā)電的同時(shí)，可以對(duì)燃煤廢氣中的0)2進(jìn)行液化捕集，提尚LNG冷能利用率，達(dá)到節(jié)能減排的目的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型提供一種LNG冷能梯級(jí)利用裝置，依據(jù)LNG的汽化特性曲線，將LNG冷能與燃煤廢氣余熱聯(lián)合應(yīng)用，建立LNG冷能梯級(jí)利用系統(tǒng)，在利用LNG冷能和燃煤廢氣余熱發(fā)電的同時(shí)，可以對(duì)燃煤廢氣中的CO2進(jìn)行液化捕集，提高LNG冷能利用率，達(dá)到節(jié)能減排的目的。本實(shí)用新型所述LNG冷能梯級(jí)利用裝置，包括:LNG加壓栗(I);冷凝器1(2);工質(zhì)栗1(3);蒸發(fā)器1(4);膨脹透平機(jī)1(5);發(fā)電機(jī)1(6);冷凝器Π (7);工質(zhì)栗Π (8);蒸發(fā)器Π (9);膨脹透平機(jī)Π (10);發(fā)電機(jī)Π (11);節(jié)流閥(12);氣體壓縮機(jī)(13);廢氣預(yù)冷器(14);混合器
(15);C02液化器(16);氣液分離器(17);其特征在于:LNG經(jīng)加壓栗(I)、冷凝器1(2)、冷凝器Π (7)進(jìn)行換熱，換熱后的LNG分為兩股，一股經(jīng)節(jié)流閥(12)、預(yù)冷器(14)進(jìn)入混合器(15)，另一股直接進(jìn)入混合器(15)，混合后的LNG進(jìn)入CO2液化器(16)，對(duì)CO2進(jìn)行冷卻液化，隨后進(jìn)入管網(wǎng)；燃煤廢氣經(jīng)蒸發(fā)器1(4)、蒸發(fā)器Π (9)、氣體壓縮機(jī)(13)、廢氣預(yù)冷器(14)、C02液化器(16)、氣液分離器(17)后得到液態(tài)CO2和攜帶部分低溫冷能的廢氣，低溫廢氣回到預(yù)冷器
(14)為燃煤廢氣預(yù)冷提供部分冷能;工質(zhì)I經(jīng)冷凝器1(2)、工質(zhì)栗1(3)、蒸發(fā)器1(4)后，成為高溫高壓工質(zhì)I蒸汽，隨后進(jìn)入膨脹透平機(jī)1(5)做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)1(6)發(fā)電；工質(zhì)Π經(jīng)冷凝器Π (7)、工質(zhì)栗Π (8)、蒸發(fā)器Π (9)后，成為高溫高壓工質(zhì)Π蒸汽，隨后進(jìn)入膨脹透平機(jī)Π
(10)做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)Π (11)發(fā)電。
[0006]所述的LNG冷能梯級(jí)利用裝置，依據(jù)LNG的汽化特性曲線，將LNG冷能與燃煤廢氣余熱聯(lián)合應(yīng)用，在利用冷能和燃煤廢氣余熱發(fā)電的同時(shí)，可以對(duì)燃煤廢氣中的CO2進(jìn)行液化捕集。提高了 LNG冷能利用率，達(dá)到了節(jié)能減排的目的。
[0007]所述的LNG冷能梯級(jí)利用裝置，選取制冷劑R1150作為發(fā)電單元I中的循環(huán)工質(zhì)。選取制冷劑R170作為發(fā)電單元Π中的循環(huán)工質(zhì)。
[0008]所述的LNG冷能梯級(jí)利用裝置，燃煤廢氣經(jīng)蒸發(fā)器1(4)、蒸發(fā)器Π(4)兩次換熱后，進(jìn)入預(yù)冷器(14)，與經(jīng)冷凝器1(2)、冷凝器Π (7)兩次換熱后的LNG和通過(guò)氣液分離器(17)分離出的低溫廢氣進(jìn)行換熱預(yù)冷，達(dá)到預(yù)冷降溫的作用。
[0009]所述的LNG冷能梯級(jí)利用裝置，燃煤廢氣經(jīng)⑶2液化器(16)后，通過(guò)氣液分離器
(17)進(jìn)行氣液分離，得到的攜帶低溫冷能的低溫廢氣回到預(yù)冷器(14)，為燃煤廢氣預(yù)冷提供部分的冷量。達(dá)到節(jié)能減排的目的。
【附圖說(shuō)明】
[00?0]圖1為L(zhǎng)NG冷能梯級(jí)利用裝置不意圖
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖來(lái)具體說(shuō)明本實(shí)用新型專利。
[0012]本實(shí)用新型所述的LNG冷能梯級(jí)利用裝置，包括:LNG加壓栗(I);冷凝器1(2);工質(zhì)栗1(3);蒸發(fā)器1(4);膨脹透平機(jī)1(5);發(fā)電機(jī)1(6);冷凝器Π (7);工質(zhì)栗Π (8);蒸發(fā)器Π
(9);膨脹透平機(jī)Π(10);發(fā)電機(jī)Π (11);節(jié)流閥(12);氣體壓縮機(jī)(13);廢氣預(yù)冷器(14);混合器(15) ;C02液化器(16);氣液分離器(17);其特征在于:LNG經(jīng)加壓栗(I)、冷凝器1(2)、冷凝器Π (7)進(jìn)行換熱，換熱后的LNG分為兩股，一股經(jīng)節(jié)流閥(12)、預(yù)冷器(14)進(jìn)入混合器
(15)，另一股直接進(jìn)入混合器(15)，混合后的LNG進(jìn)入⑶2液化器(16)，對(duì)CO2進(jìn)行冷卻液化，隨后進(jìn)入管網(wǎng)；燃煤廢氣經(jīng)蒸發(fā)器1(4)、蒸發(fā)器Π (9)、氣體壓縮機(jī)(13)、廢氣預(yù)冷器(14)、CO2液化器(16)、氣液分離器(17)后得到液態(tài)CO2和攜帶部分低溫冷能的廢氣，低溫廢氣回到預(yù)冷器(14)為燃煤廢氣預(yù)冷提供部分冷能;工質(zhì)I經(jīng)冷凝器1(2)、工質(zhì)栗1(3)、蒸發(fā)器1(4)后，成為高溫高壓工質(zhì)I蒸汽，隨后進(jìn)入膨脹透平機(jī)1(5)做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)1(6)發(fā)電；工質(zhì)Π經(jīng)冷凝器Π (7)、工質(zhì)栗Π (8)、蒸發(fā)器Π (9)后，成為高溫高壓工質(zhì)Π蒸汽，隨后進(jìn)入膨脹透平機(jī)Π( 10)做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)Π( 11)發(fā)電。
[0013]所述的LNG冷能梯級(jí)利用裝置，發(fā)電單元I中選取制冷劑R1150作為循環(huán)工質(zhì)，R1150經(jīng)工質(zhì)栗1(3)加壓后進(jìn)入蒸發(fā)器1(4)與燃煤廢氣進(jìn)行換熱蒸發(fā)，經(jīng)蒸發(fā)器1(4)后的高溫高壓R1150氣體進(jìn)入膨脹透平機(jī)1(5)進(jìn)行做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)1(6)發(fā)電，做功后的R1150氣體進(jìn)入冷凝器1(2)與經(jīng)LNG加壓栗(I)加壓后的LNG進(jìn)行換熱冷凝。發(fā)電單元Π中選取制冷劑R170作為循環(huán)工質(zhì)，R170經(jīng)工質(zhì)栗Π(8)加壓后進(jìn)入蒸發(fā)器Π(9)與經(jīng)R1150進(jìn)行換熱后的燃煤廢氣進(jìn)行換熱蒸發(fā)，經(jīng)蒸發(fā)器Π (9)后的高溫高壓R170氣體進(jìn)入膨脹透平機(jī)Π
(10)進(jìn)行做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)Π(11)發(fā)電，做功后的R170氣體進(jìn)入冷凝器Π (7)與經(jīng)R170進(jìn)行冷凝換熱后的LNG進(jìn)行換熱冷凝。
[0014]所述的LNG冷能梯級(jí)利用裝置，燃煤廢氣經(jīng)蒸發(fā)器1(4)、蒸發(fā)器Π(4)兩次換熱后，進(jìn)入壓縮機(jī)(13)增壓至指定壓力，經(jīng)壓縮機(jī)(13)加壓后的高壓燃煤廢氣進(jìn)入預(yù)冷器(14)，與經(jīng)冷凝器1(2)、冷凝器Π (7)兩次換熱后的LNG和通過(guò)氣液分離器(17)分離出的低溫廢氣進(jìn)行換熱預(yù)冷，達(dá)到預(yù)冷降溫的作用。
[0015]所述的LNG冷能梯級(jí)利用裝置，燃煤廢氣經(jīng)CO2液化器(16)后，通過(guò)氣液分離器(17)進(jìn)行氣液分離，得到液態(tài)CO2及攜帶部分冷能的低溫廢氣，低溫廢氣回到預(yù)冷器(14)，為燃煤廢氣預(yù)冷提供部分的冷量。達(dá)到節(jié)能減排的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.LNG冷能梯級(jí)利用裝置，包括:LNG加壓栗(I);冷凝器1(2);工質(zhì)栗1(3);蒸發(fā)器1(4);膨脹透平機(jī)1(5);發(fā)電機(jī)1(6);冷凝器Π (7);工質(zhì)栗Π (8);蒸發(fā)器Π (9);膨脹透平機(jī)Π(10);發(fā)電機(jī)Π (11);節(jié)流閥(12);氣體壓縮機(jī)(13);廢氣預(yù)冷器(14);混合器(15) ;C02液化器(16);氣液分離器(17);其特征在于:LNG經(jīng)加壓栗(I)、冷凝器1(2)、冷凝器Π (7)進(jìn)行換熱，換熱后的LNG分為兩股，一股經(jīng)節(jié)流閥(12)、預(yù)冷器(14)進(jìn)入混合器(15)，另一股直接進(jìn)入混合器(15)，混合后的LNG進(jìn)入CO2液化器(16)，對(duì)⑶2進(jìn)行冷卻液化，隨后進(jìn)入管網(wǎng)；燃煤廢氣經(jīng)蒸發(fā)器1(4)、蒸發(fā)器Π (9)、氣體壓縮機(jī)(13)、廢氣預(yù)冷器(14)、C02液化器(16)、氣液分離器(17)后得到液態(tài)CO2和攜帶部分低溫冷能的廢氣，低溫廢氣回到預(yù)冷器(14)為燃煤廢氣預(yù)冷提供部分冷能;工質(zhì)I經(jīng)冷凝器1(2)、工質(zhì)栗1(3)、蒸發(fā)器1(4)后，成為高溫高壓工質(zhì)I蒸汽，隨后進(jìn)入膨脹透平機(jī)1(5)做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)1(6)發(fā)電；工質(zhì)Π經(jīng)冷凝器Π (7)、工質(zhì)栗Π (8)、蒸發(fā)器Π (9)后，成為高溫高壓工質(zhì)Π蒸汽，隨后進(jìn)入膨脹透平機(jī)Π (10)做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)Π (11)發(fā)電。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及能量的轉(zhuǎn)換利用領(lǐng)域。從冷能利用出發(fā)，將LNG冷能與燃煤廢氣余熱聯(lián)合應(yīng)用，提高了LNG冷能利用率，達(dá)到了節(jié)能減排的目的。本專利涉及LNG冷能梯級(jí)利用裝置，裝置主要由：LNG加壓泵(1)；冷凝器I(2)；工質(zhì)泵I(3)；蒸發(fā)器I(4)；膨脹透平機(jī)I(5)；發(fā)電機(jī)I(6)；冷凝器Ⅱ(7)；工質(zhì)泵Ⅱ(8)；蒸發(fā)器Ⅱ(9)；膨脹透平機(jī)Ⅱ(10)；發(fā)電機(jī)Ⅱ(11)；節(jié)流閥(12)；氣體壓縮機(jī)(13)；廢氣預(yù)冷器(14)；混合器(15)；CO2液化器(16)；氣液分離器(17)組成，本實(shí)用新型主要應(yīng)用于LNG冷能發(fā)電及CO2液化。
【IPC分類】F01K23/00, F01K25/10, F25J3/08, F01K25/14
【公開(kāi)號(hào)】CN205330749
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620072281
【發(fā)明人】仇陽(yáng), 潘振, 商麗艷, 文江波, 王昆
【申請(qǐng)人】遼寧石油化工大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年6月22日
【申請(qǐng)日】2016年1月25日