一種基于雙熱源熱泵的lng氣化系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于雙熱源熱泵的LNG氣化系統(tǒng)該系統(tǒng)，包括：LNG氣化升溫膨脹主回路、膨脹發(fā)電單元、雙熱源熱泵單元、自動(dòng)控制單元。本發(fā)明引入雙熱源熱泵，以太陽(yáng)能、空氣能作為氣化系統(tǒng)基荷熱源供應(yīng)LNG氣化所需熱量，實(shí)現(xiàn)了LNG的高效氣化；利用LNG冷能發(fā)電，給系統(tǒng)內(nèi)壓縮機(jī)、工藝泵等耗電設(shè)備供能，并以冷氣或冷凍水等形式向系統(tǒng)外部?jī)?yōu)選出的冷量用戶(hù)端供冷，可靈活地實(shí)現(xiàn)LNG冷能的合理回收利用；依據(jù)天然氣用戶(hù)端和優(yōu)選的冷量用戶(hù)端的典型設(shè)計(jì)日的逐時(shí)用氣需求及逐時(shí)供冷需求，采用蓄冷箱、變頻壓縮機(jī)、備用加熱器以及各流量調(diào)節(jié)組件，通過(guò)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多重調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)在不同工況下仍能穩(wěn)定運(yùn)行。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種基于雙熱源熱泵的LNG氣化系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LNG的氣化技術(shù)，具體涉及一種基于雙熱源熱泵的LNG氣化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)家對(duì)節(jié)能減排要求的日益提高，我國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)將更加倚重天然氣，在未來(lái)10?20年，LNG將成為中國(guó)天然氣市場(chǎng)的主力軍。LNG在供給用戶(hù)使用前需通過(guò)氣化系統(tǒng)將其升溫氣化，目前，常用的氣化技術(shù)包括海水開(kāi)架式氣化器(0RV)、浸沒(méi)燃燒式氣化器(SCV)及中間介質(zhì)氣化器(IFV),以上氣化技術(shù)成熟可靠,但均未對(duì)LNG的冷能加以利用，另外，ORV和IFV使用海水作為熱源，SCV需要燃燒天然氣制熱，在免費(fèi)海水使用受限、天然氣燃燒制熱成本高昂以及對(duì)LNG冷能利用成為趨勢(shì)的情況下，這些成熟氣化技術(shù)的應(yīng)用將受到很大限制。近年來(lái)，世界各國(guó)提出了冷能發(fā)電、冷能空分、制取液態(tài)二氧化碳、建造冷凍庫(kù)等LNG冷能利用氣化技術(shù)，然而，基于以上氣化技術(shù)設(shè)計(jì)出的氣化系統(tǒng)往往只關(guān)注了如何提高LNG冷能利用率，而對(duì)實(shí)際過(guò)程中冷能供需端負(fù)荷的不匹配性、工況改變對(duì)系統(tǒng)的影響以及氣化系統(tǒng)基荷熱源的便利性關(guān)注較少，極大限制了其實(shí)際工程應(yīng)用，開(kāi)發(fā)更為環(huán)保、靈活、穩(wěn)定、實(shí)用的氣化系統(tǒng)將大大提升LNG的應(yīng)用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種基于雙熱源熱泵的LNG氣化系統(tǒng)，該系統(tǒng)引入雙熱源熱泵，以太陽(yáng)能、空氣能作為氣化系統(tǒng)基荷熱源供應(yīng)LNG氣化所需熱量，可實(shí)現(xiàn)LNG的高效氣化，并可拓寬氣化站的選址范圍；利用LNG冷能發(fā)電，給系統(tǒng)內(nèi)壓縮機(jī)、工藝泵等耗電設(shè)備供能，并以冷氣或冷凍水等形式向系統(tǒng)外部?jī)?yōu)選出的冷量用戶(hù)端供冷，可靈活地實(shí)現(xiàn)LNG冷能的合理回收利用；依據(jù)天然氣用戶(hù)端和優(yōu)選的冷量用戶(hù)端的典型設(shè)計(jì)日的逐時(shí)用氣需求及逐時(shí)供冷需求，采用蓄冷箱、變頻壓縮機(jī)、備用加熱器以及各流量調(diào)節(jié)組件，通過(guò)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多重調(diào)節(jié)，可解決冷能供需端負(fù)荷的不匹配性，使系統(tǒng)在不同工況下仍能穩(wěn)定運(yùn)行。
[0004]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種基于雙熱源熱泵的LNG氣化系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:
由LNG儲(chǔ)罐、電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥、LNG加壓泵、冷凝器、膨脹透平機(jī)和換熱器構(gòu)成的LNG氣化升溫膨脹主回路，該主回路與天然氣管網(wǎng)或用戶(hù)連接；
由膨脹透平機(jī)和發(fā)電機(jī)構(gòu)成的膨脹發(fā)電單元；
由冷凝器、過(guò)濾器、蓄冷箱、工質(zhì)循環(huán)泵、第一蒸發(fā)器、第二蒸發(fā)器、用于儲(chǔ)存系統(tǒng)內(nèi)部的部分制冷劑防止壓縮機(jī)吸入液體產(chǎn)生液擊和制冷劑過(guò)多而稀釋壓縮機(jī)油的氣液分離器、變頻壓縮機(jī)、備用加熱器及電子膨脹閥、電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥、呼吸閥、工質(zhì)排出閥、止回閥閥組件構(gòu)成的雙熱源熱泵單元；
由電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥、流量指示與調(diào)節(jié)儀表、溫度指示與調(diào)節(jié)儀表、電子膨脹閥、變頻壓縮機(jī)、備用加熱器、控制器構(gòu)成的自動(dòng)控制單元； 在所述LNG氣化升溫膨脹主回路中，LNG儲(chǔ)罐通過(guò)管路依次與電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥、LNG加壓泵、冷凝器、膨脹透平機(jī)、換熱器連接；
在所述膨脹發(fā)電單元中，膨脹透平機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與發(fā)電機(jī)連接；
在所述雙熱源熱泵單元中，冷凝器首先通過(guò)管路與電子膨脹閥、過(guò)濾器相連，之后分為并聯(lián)的第一支路和第二支路，第一支路由電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥和管路連接而成，第二支路由電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥、蓄冷箱、電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥通過(guò)管路連接而成，蓄冷箱上連接有用于維持蓄冷箱氣壓平衡并減少工質(zhì)揮發(fā)的呼吸閥，兩支路匯合后通過(guò)工質(zhì)循環(huán)泵、之后又分為并聯(lián)的第三支路和第四支路，第三支路由電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥、第一蒸發(fā)器、止回閥和管路連接而成，第四支路由電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥、第二蒸發(fā)器、止回閥通過(guò)管路連接而成，第二蒸發(fā)器通過(guò)另一管路與系統(tǒng)外部?jī)?yōu)選出的冷量用戶(hù)端連接，兩支路匯合后依次與氣液分離器(30)、變頻壓縮機(jī)、備用加熱器連接并回到冷凝器構(gòu)成封閉的循環(huán)回路，在該循環(huán)回路中充有冷媒工質(zhì)，并設(shè)有用于檢修時(shí)排出冷媒工質(zhì)的工質(zhì)排出閥；
在所述自動(dòng)控制單元中，控制器與變頻壓縮機(jī)、備用加熱器、電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥及流量指示與調(diào)節(jié)儀表構(gòu)成的流量調(diào)節(jié)組件、電子膨脹閥和溫度指示與調(diào)節(jié)儀表通過(guò)電路進(jìn)行連接;
冷量用戶(hù)端可根據(jù)氣化站所處地理位置進(jìn)行優(yōu)選，系統(tǒng)可滿(mǎn)足不同冷量用戶(hù)端的用冷需求，適用范圍廣。
[0005]進(jìn)一步地，所述冷媒工質(zhì)包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、異丁烷、乙烯、丙烯、二氟甲烷、三氟甲烷、二氟乙烷、三氟乙烷、四氟乙烷和五氟乙烷中的一種或兩種以上的混合物。
[0006]進(jìn)一步地，所述第一蒸發(fā)器為集熱蒸發(fā)器，冷媒工質(zhì)直接在集熱蒸發(fā)器中蒸發(fā)吸熱，集熱蒸發(fā)器類(lèi)型可選用平板式、螺旋管翅式。
[0007]進(jìn)一步地，所述蒸發(fā)器及冷凝器分別帶有過(guò)熱器和過(guò)冷器；
進(jìn)一步地，所述備用加熱器為電加熱器、燃?xì)饧訜崞?、燃油加熱器或者燃煤加熱器，且備用加熱器只在依靠流量調(diào)節(jié)無(wú)法達(dá)到LNG氣化要求時(shí)才開(kāi)啟。
[0008]所述基于雙熱源熱泵的LNG氣化系統(tǒng)的工作原理及過(guò)程如下:
依據(jù)天然氣用戶(hù)端和優(yōu)選的冷量用戶(hù)端典型設(shè)計(jì)日的逐時(shí)用氣需求及逐時(shí)供冷需求對(duì)自動(dòng)控制單元進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，氣化系統(tǒng)在自動(dòng)控制單元調(diào)節(jié)下按以下流程穩(wěn)定運(yùn)行；在所述LNG氣化升溫膨脹主回路中，LNG儲(chǔ)罐輸出的LNG經(jīng)LNG加壓泵加壓后送至冷凝器，在冷凝器中LNG吸收冷媒工質(zhì)的熱量氣化成天然氣，天然氣繼續(xù)升溫后進(jìn)入膨脹透平機(jī)膨脹做功并降溫，經(jīng)空氣或水等介質(zhì)回收冷量后進(jìn)入管網(wǎng)；
在所述膨脹發(fā)電單元中，天然氣在膨脹透平機(jī)中所做的功轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并通過(guò)機(jī)械軸驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；
在所述雙熱源熱泵單元中，冷媒工質(zhì)在冷凝器中與LNG交換熱量后冷凝并具有一定的過(guò)冷度，再經(jīng)電子膨脹閥釋放壓力，變?yōu)榈蜏氐蛪旱囊夯癄顟B(tài)，該低溫低壓液態(tài)冷媒工質(zhì)經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾后流經(jīng)第一支路、第二支路，匯合后經(jīng)工質(zhì)循環(huán)泵泵送至第一蒸發(fā)器和第二蒸發(fā)器中吸熱氣化并具有一定的過(guò)熱度，經(jīng)氣液分離器除去過(guò)多液體后進(jìn)入壓縮機(jī)增壓升溫變成高溫高壓氣體，流經(jīng)備用加熱器后進(jìn)入冷凝器再次冷凝為高壓液態(tài)繼續(xù)下一次循環(huán)；在所述自動(dòng)控制單元中，控制器根據(jù)設(shè)定的天然氣用戶(hù)端逐時(shí)用氣需求量通過(guò)電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥和流量指示與調(diào)節(jié)儀表構(gòu)成的流量調(diào)節(jié)組件調(diào)節(jié)從LNG儲(chǔ)罐流出的LNG流量，以適應(yīng)天然氣用戶(hù)需求波動(dòng)，根據(jù)設(shè)定的優(yōu)選冷量用戶(hù)端的逐時(shí)供冷需求，通過(guò)蓄冷箱的蓄冷和放冷，以及電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥和流量指示與調(diào)節(jié)儀表構(gòu)成的流量調(diào)節(jié)組件對(duì)第一支路、第二支路、第三支路、第四支路進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，使冷量供需端在負(fù)荷上相匹配，通過(guò)調(diào)節(jié)變頻壓縮機(jī)、備用加熱器的功率及電子膨脹閥的開(kāi)度，并對(duì)冷凝器入口工質(zhì)溫度及管網(wǎng)進(jìn)氣溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保冷凝器的熱負(fù)荷滿(mǎn)足LNG氣化要求。
[0009]本發(fā)明具有如下有益效果:
該系統(tǒng)引入雙熱源熱泵，以太陽(yáng)能、空氣能作為氣化系統(tǒng)基荷熱源供應(yīng)LNG氣化所需熱量，可實(shí)現(xiàn)LNG的高效氣化，并可拓寬氣化站的選址范圍；利用LNG冷能發(fā)電，給系統(tǒng)內(nèi)壓縮機(jī)、工藝泵等耗電設(shè)備供能，并以冷氣或冷凍水等形式向系統(tǒng)外部?jī)?yōu)選出的冷量用戶(hù)端供冷，可靈活地實(shí)現(xiàn)LNG冷能的合理回收利用；依據(jù)天然氣用戶(hù)端和優(yōu)選的冷量用戶(hù)端的典型設(shè)計(jì)日的逐時(shí)用氣需求及逐時(shí)供冷需求，采用蓄冷箱、變頻壓縮機(jī)、備用加熱器以及各流量調(diào)節(jié)組件，通過(guò)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多重調(diào)節(jié)，可解決冷能供需端負(fù)荷的不匹配性，使系統(tǒng)在不同工況下仍能穩(wěn)定運(yùn)行。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明的基于雙熱源熱泵的LNG氣化系統(tǒng)的示意圖；
圖中所示為=1-LNG儲(chǔ)罐，2-電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥，3-流量指示與調(diào)節(jié)儀表，4-LNG加壓泵，5-冷凝器，6-膨脹透平機(jī)，7-發(fā)電機(jī)，8-換熱器，9-溫度指示與調(diào)節(jié)儀表，10-電子膨脹閥，11-過(guò)濾器，12-電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥，13-流量指示與調(diào)節(jié)儀表，14-電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥，15-流量指示與調(diào)節(jié)儀表，16-蓄冷箱,17-呼吸閥，18-電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥，19-流量指示與調(diào)節(jié)儀表，20-工質(zhì)循環(huán)泵，21-電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥，22-流量指示與調(diào)節(jié)儀表，23-工質(zhì)排出閥，24-第一蒸發(fā)器，25-止回閥，26-電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥，27-流量指示與調(diào)節(jié)儀表，28-第二蒸發(fā)器，29-止回閥，30-氣液分離器，31-變頻壓縮機(jī)，32-備用加熱器，33-溫度指示與調(diào)節(jié)儀表，34-控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
作進(jìn)一步描述。
[0012]實(shí)施例1
如圖1所示，本發(fā)明提供的基于雙熱源熱泵的LNG氣化系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
由LNG儲(chǔ)罐1、電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥2、LNG加壓泵4、冷凝器5、膨脹透平機(jī)6和換熱器(8)構(gòu)成的LNG氣化升溫膨脹主回路，該主回路與天然氣管網(wǎng)或用戶(hù)連接；
由膨脹透平機(jī)6和發(fā)電機(jī)7構(gòu)成的膨脹發(fā)電單元；
由冷凝器5、過(guò)濾器11、蓄冷箱16、工質(zhì)循環(huán)泵20、第一蒸發(fā)器24、第二蒸發(fā)器28、用于儲(chǔ)存系統(tǒng)內(nèi)部的部分制冷劑，防止壓縮機(jī)吸入液體產(chǎn)生液擊和制冷劑過(guò)多而稀釋壓縮機(jī)油的氣液分離器30、變頻壓縮機(jī)31、備用加熱器32及電子膨脹閥10、電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥12、14、
18、21、26、呼吸閥17、工質(zhì)排出閥23、止回閥25、29閥組件構(gòu)成的雙熱源熱泵單元；
由電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥2、12、14、18、21、26、流量指示與調(diào)節(jié)儀表3、13、15、19、22、27、溫度指示與調(diào)節(jié)儀表9、33、電子膨脹閥10、變頻壓縮機(jī)31、備用加熱器32、控制器34構(gòu)成的自動(dòng)控制單元； 在所述LNG氣化升溫膨脹主回路中，LNG儲(chǔ)罐I通過(guò)管路依次與電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥2、LNG加壓泵4、冷凝器5、膨脹透平機(jī)6、換熱器8連接；
在所述膨脹發(fā)電單元中，膨脹透平機(jī)6通過(guò)聯(lián)軸器與發(fā)電機(jī)7連接；
在所述雙熱源熱泵單元中，冷凝器5首先通過(guò)管路與電子膨脹閥10、過(guò)濾器11相連，之后分為并聯(lián)的第一支路和第二支路，第一支路由電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥12和管路連接而成，第二支路由電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥14、蓄冷箱16、電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥18通過(guò)管路連接而成，蓄冷箱16上連接有用于維持蓄冷箱16氣壓平衡并減少工質(zhì)揮發(fā)的呼吸閥17，兩支路匯合后通過(guò)工質(zhì)循環(huán)泵20、之后又分為并聯(lián)的第三支路和第四支路，第三支路由電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥22、第一蒸發(fā)器24、止回閥25和管路連接而成，第四支路由電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥26、第二蒸發(fā)器28、止回閥29通過(guò)管路連接而成，第二蒸發(fā)器通過(guò)另一管路與系統(tǒng)外部?jī)?yōu)選出的冷量用戶(hù)端連接，兩支路匯合后依次與氣液分離器30、變頻壓縮機(jī)31、備用加熱器32連接并回到冷凝器5構(gòu)成封閉的循環(huán)回路，在該循環(huán)回路中充有冷媒工質(zhì)，并設(shè)有用于檢修時(shí)排出冷媒工質(zhì)的工質(zhì)排出閥23 ；
在所述自動(dòng)控制單元中，控制器34與變頻壓縮機(jī)31、備用加熱器32、電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥2、12、14、18、21、26及流量指示與調(diào)節(jié)儀表3、13、15、19、22、27構(gòu)成的流量調(diào)節(jié)組件、電子膨脹閥10和溫度指示與調(diào)節(jié)儀表9、33通過(guò)電路進(jìn)行連接；
冷量用戶(hù)端可根據(jù)氣化站所處地理位置進(jìn)行優(yōu)選，系統(tǒng)可滿(mǎn)足不同冷量用戶(hù)端的用冷需求，適用范圍廣。
[0013]所述冷媒工質(zhì)包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、異丁烷、乙烯、丙烯、二氟甲烷、三氟甲烷、二氟乙烷、三氟乙烷、四氟乙烷和五氟乙烷中的一種或兩種以上的混合物。
[0014]所述第一蒸發(fā)器24為集熱蒸發(fā)器，冷媒工質(zhì)直接在集熱蒸發(fā)器中蒸發(fā)吸熱，集熱蒸發(fā)器類(lèi)型可選用平板式、螺旋管翅式。
[0015]所述蒸發(fā)器24、28及冷凝器5分別帶有過(guò)熱器和過(guò)冷器；
所述備用加熱器32為電加熱器、燃?xì)饧訜崞?、燃油加熱器或者燃煤加熱器。且備用加熱器只在依靠流量調(diào)節(jié)無(wú)法達(dá)到LNG氣化要求時(shí)才開(kāi)啟。
[0016]本實(shí)施例的提供的基于雙熱源熱泵的LNG氣化系統(tǒng)的工作原理及過(guò)程如下: 依據(jù)天然氣用戶(hù)端和優(yōu)選的冷量用戶(hù)端典型設(shè)計(jì)日的逐時(shí)用氣需求及逐時(shí)供冷需求
對(duì)自動(dòng)控制單元進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，氣化系統(tǒng)在自動(dòng)控制單元調(diào)節(jié)下按以下流程穩(wěn)定運(yùn)行；在所述LNG氣化升溫膨脹主回路中，LNG儲(chǔ)罐I輸出的LNG經(jīng)LNG加壓泵加壓后送至冷凝器5，在冷凝器5中LNG吸收冷媒工質(zhì)的熱量氣化成天然氣，天然氣繼續(xù)升溫后進(jìn)入膨脹透平機(jī)6膨脹做功并降溫，經(jīng)空氣或水等介質(zhì)回收冷量后進(jìn)入管網(wǎng)；
在所述膨脹發(fā)電單元中，天然氣在膨脹透平機(jī)6中所做的功轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并通過(guò)機(jī)械軸驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)7發(fā)電；
在所述雙熱源熱泵單元中，冷媒工質(zhì)在冷凝器5中與LNG交換熱量后冷凝并具有一定的過(guò)冷度，再經(jīng)電子膨脹閥10釋放壓力，變?yōu)榈蜏氐蛪旱囊夯癄顟B(tài)，該低溫低壓液態(tài)冷媒工質(zhì)經(jīng)過(guò)濾器11過(guò)濾后流經(jīng)第一支路、第二支路，匯合后經(jīng)工質(zhì)循環(huán)泵20泵送至第一蒸發(fā)器24和第二蒸發(fā)器28中吸熱氣化并具有一定的過(guò)熱度，經(jīng)氣液分離器30除去過(guò)多液體后進(jìn)入壓縮機(jī)31增壓升溫變成高溫高壓氣體，流經(jīng)備用加熱器32后進(jìn)入冷凝器5再次冷凝為高壓液態(tài)繼續(xù)下一次循環(huán)； 在所述自動(dòng)控制單元中，控制器34根據(jù)設(shè)定的天然氣用戶(hù)端逐時(shí)用氣需求量通過(guò)電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥2和流量指示與調(diào)節(jié)儀表3構(gòu)成的流量調(diào)節(jié)組件調(diào)節(jié)從LNG儲(chǔ)罐流出的LNG流量，以適應(yīng)天然氣用戶(hù)需求波動(dòng)，根據(jù)設(shè)定的優(yōu)選冷量用戶(hù)端的逐時(shí)供冷需求，通過(guò)蓄冷箱16的蓄冷和放冷，以及電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥12、14、18、21、26和流量指示與調(diào)節(jié)儀表13、15、
19、22、27構(gòu)成的流量調(diào)節(jié)組件對(duì)第一支路、第二支路、第三支路、第四支路進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，使冷量供需端在負(fù)荷上相匹配，通過(guò)調(diào)節(jié)變頻壓縮機(jī)31、備用加熱器32的功率及電子膨脹閥10的開(kāi)度，并對(duì)冷凝器5入口工質(zhì)溫度及管網(wǎng)進(jìn)氣溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保冷凝器5的熱負(fù)荷滿(mǎn)足LNG氣化要求。
[0017]應(yīng)當(dāng)理解，以上借助優(yōu)化實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行的詳細(xì)說(shuō)明是示意性的而非限制性的，不能認(rèn)定本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】?jī)H限于此，對(duì)于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，對(duì)各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明提交的權(quán)利要求書(shū)確定的專(zhuān)利保護(hù)范圍。
[0018]本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于雙熱源熱泵的LNG氣化系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)包括: 由LNG儲(chǔ)罐(I)、電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥(2 )、LNG加壓泵(4 )、冷凝器(5 )、膨脹透平機(jī)(6 )和換熱器(8)構(gòu)成的LNG氣化升溫膨脹主回路，該主回路與天然氣管網(wǎng)或用戶(hù)連接； 由膨脹透平機(jī)(6)和發(fā)電機(jī)(7)構(gòu)成的膨脹發(fā)電單元； 由冷凝器(5)、過(guò)濾器(11)、蓄冷箱(16)、工質(zhì)循環(huán)泵(20)、第一蒸發(fā)器(24)、第二蒸發(fā)器(28)、用于儲(chǔ)存系統(tǒng)內(nèi)部的部分制冷劑，防止壓縮機(jī)吸入液體產(chǎn)生液擊和制冷劑過(guò)多而稀釋壓縮機(jī)油的氣液分離器(30)、變頻壓縮機(jī)(31)、備用加熱器(32)及電子膨脹閥(10)、電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥(12、14、18、21、26)、呼吸閥(17)、工質(zhì)排出閥(23)、止回閥(25、29)閥組件構(gòu)成的雙熱源熱泵單元； 由電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥(2、12、14、18、21、26)、流量指示與調(diào)節(jié)儀表(3、13、15、19、22、27)、溫度指示與調(diào)節(jié)儀表(9、33)、電子膨脹閥(10)、變頻壓縮機(jī)(31)、備用加熱器(32)、控制器(34)構(gòu)成的自動(dòng)控制單元； 在所述LNG氣化升溫膨脹主回路中，LNG儲(chǔ)罐(I)通過(guò)管路依次與電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥(2 )、LNG加壓泵(4)、冷凝器(5)、膨脹透平機(jī)(6)、換熱器(8)連接； 在所述膨脹發(fā)電單元中，膨脹透平機(jī)(6)通過(guò)聯(lián)軸器與發(fā)電機(jī)(7)連接； 在所述雙熱源熱泵單元中，冷凝器(5 )首先通過(guò)管路與電子膨脹閥(10 )、過(guò)濾器(11)相連，之后分為并聯(lián)的第一支路和第二支路，第一支路由電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥(12)和管路連接而成，第二支路由電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥(14)、蓄冷箱(16)、電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥(18)通過(guò)管路連接而成，蓄冷箱(16)上連接有用于維持蓄冷箱(16)氣壓平衡并減少工質(zhì)揮發(fā)的呼吸閥(17)，兩支路匯合后通過(guò)工質(zhì)循環(huán)泵(20)、之后又分為并聯(lián)的第三支路和第四支路，第三支路由電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥(22)、第一蒸發(fā)器(24)、止回閥(25)和管路連接而成，第四支路由電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥(26)、第二蒸發(fā)器(28)、止回閥(29)通過(guò)管路連接而成，第二蒸發(fā)器通過(guò)另一管路與系統(tǒng)外部?jī)?yōu)選出的冷量用戶(hù)端連接，兩支路匯合后依次與氣液分離器(30)、變頻壓縮機(jī)(31)、備用加熱器(32)連接并回到冷凝器(5)構(gòu)成封閉的循環(huán)回路，在該循環(huán)回路中充有冷媒工質(zhì)，并設(shè)有用于檢修時(shí)排出冷媒工質(zhì)的工質(zhì)排出閥(23 ); 在所述自動(dòng)控制單元中，控制器(34)與變頻壓縮機(jī)(31)、備用加熱器(32)、電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥(2、12、14、18、21、26)及流量指示與調(diào)節(jié)儀表(3、13、15、19、22、27)構(gòu)成的流量調(diào)節(jié)組件、電子膨脹閥(10 )和溫度指示與調(diào)節(jié)儀表(9、33 )通過(guò)電路進(jìn)行連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙熱源熱泵的LNG氣化系統(tǒng)，其特征在于，所述冷媒工質(zhì)包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、異丁烷、乙烯、丙烯、二氟甲烷、三氟甲烷、二氟乙烷、三氟乙烷、四氟乙烷和五氟乙烷中的一種或兩種以上的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙熱源熱泵的LNG氣化系統(tǒng)，其特征在于，所述第一蒸發(fā)器(24)為集熱蒸發(fā)器，冷媒工質(zhì)直接在集熱蒸發(fā)器中蒸發(fā)吸熱，集熱蒸發(fā)器類(lèi)型可選用平板式、螺旋管翅式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙熱源熱泵的LNG氣化系統(tǒng)，其特征在于，所述蒸發(fā)器(24,28)及冷凝器(5)分別帶有過(guò)熱器和過(guò)冷器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙熱源熱泵的LNG氣化系統(tǒng)，其特征在于，所述備用加熱器(32)為電加熱器、燃?xì)饧訜崞?、燃油加熱器或者燃煤加熱器?br> 【文檔編號(hào)】F25B30/06GK103486438SQ201310427005
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】樊栓獅, 孫超, 郎雪梅, 王燕鴻, 溫永剛 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)