一种利用LNG冷能的中低温余热发电系统及其工作方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110541737A(43)申请公布日2019.12.06(21)申请号201910740341.5(22)申请日2019.08.12(71)申请人山东大学地址250061山东省济南市历下区经十路17923号(72)发明人于泽庭苏瑞智孙嘉楠(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人杨晓冰(51)Int.Cl.F01K25/10(2006.01)F01K13/00(2006.01)F01K11/02(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称一种利用LNG冷能的中低温余热发电系统及其工作方法(57)摘要本发明公开了一种利用LNG冷能的中低温余热发电系统及其工作方法，提高了余热资源回收率，有效利用了LNG冷能，保证了较高的功率输出和发电效率，具有很好的节能降耗效果。该系统包括用于一级回收余热资源和二级利用LNG冷能的Kalina循环系统和用于二级回收余热资源和一级利用LNG冷能的T-CO2循环系统；所述Kalina循环系统包括第一蒸发器、第一透平、第一泵、第二冷凝器、加热器、回热器、节流阀、分离器和混合器；T-CO2循环系统包括加热器、第二蒸发器、第二透平、第二泵和第一冷凝器。CN110541737ACN110541737A权利要求书1/2页1.一种利用LNG冷能的中低温余热发电系统，其特征是，包括用于一级回收余热资源和二级利用LNG冷能的Kalina循环系统和用于二级回收余热资源和一级利用LNG冷能的T-CO2循环系统。2.根据权利要求1所述的利用LNG冷能的中低温余热发电系统，其特征是，所述Kalina循环系统包括第一蒸发器、分离器、第一透平、混合器、第二冷凝器、回热器和加热器；所述第一蒸发器的冷流体出口连接分离器的入口，所述分离器的上部蒸汽出口连接第一透平，所述第一透平的出口连接混合器的一入口；所述分离器的下部溶液出口经加热器与回热器的热流体进口连接，所述混合器的出口经第二冷凝器与回热器的冷流体进口连接，所述回热器的冷流体出口与第一蒸发器的冷流体进口相连。3.根据权利要求2所述的利用LNG冷能的中低温余热发电系统，其特征是，所述第二冷凝器与回热器的冷流体进口之间连接有用于加压的第一泵。4.根据权利要求2所述的利用LNG冷能的中低温余热发电系统，其特征是，所述Kalina循环系统还包括节流阀，所述节流阀的入口连接回热器的热流体出口，所述节流阀的出口连接混合器的另一入口。5.根据权利要求1所述的利用LNG冷能的中低温余热发电系统，其特征是，所述T-CO2循环系统包括加热器、第二蒸发器、第二透平、第二泵和第一冷凝器；所述第二透平的入口连接加热器的冷流体出口，所述第二透平的出口经第一冷凝器和第二泵与第二蒸发器的冷流体进口连接，所述第二蒸发器的冷流体出口与加热器的冷流体进口相连。6.根据权利要求2所述的利用LNG冷能的中低温余热发电系统，其特征是，所述第一蒸发器的热流体进口连接有余热管道，所述第一蒸发器的热流体出口连接第二蒸发器的热流体进口，所述第二蒸发器的热流体出口连接有管道。7.根据权利要求1所述的利用LNG冷能的中低温余热发电系统，其特征是，还包括第三泵和LNG储液罐，LNG储液罐经第三泵与第一冷凝器的冷流体进口连接，所述第一冷凝器的冷流体出口连接第二冷凝器的冷流体进口，所述第二冷凝器的冷流体出口连接有管道。8.一种基于权利要求1至7中任一项所述的利用LNG冷能的中低温余热发电系统的工作方法，其特征是，该方法包括以下步骤：氨水工质在第一蒸发器中吸收余热后进入分离器；分离器输出高浓度氨水蒸气进入第一透平内膨胀做功，做功后的乏气进入混合器；分离器输出低浓度氨水溶液依次进入加热器和回热器内释热后，经过节流阀降压后进入混合器；两股流体在混合器中混合后流入第二冷凝器冷凝为饱和液；饱和液依次经第一泵加压、回热器预热后返回第一蒸发器；CO2工质在第二蒸发器中吸收余热后达到超临界状态后，进入加热器中吸收氨水溶液释放热量升温；吸热升温后的超临界CO2进入第二透平中膨胀做功；做功后的乏气进入第一冷凝器冷凝为饱和液，饱和液经第二泵加压后返回第二蒸发器。9.根据权利要求8所述的用LNG冷能的中低温余热发电系统的工作方法，其特征是，还包括：余热流体通过管道流入第一蒸发器内传热后，再流入第二蒸发器内传热，再经第二蒸发器的热流体出口输出到管道内。10.根据权利要求8所述的用LNG冷能的中低温余热发电系统的工作方法，其特征是，还2CN110541737A权利要求书2/2页包括：调控液化天然气的流量和压力，液化天然气经第三泵升压后，先流经第一冷凝器冷却CO2工质，然后进入第二冷凝器冷却氨水工质；经第二冷凝器的冷流体出口输出到管道内。3CN11