專利名稱：液化天然氣再氣化中的用于廢熱回收和環(huán)境空氣蒸發(fā)器的配置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域是LNG (液化天然氣)再氣化，尤其是使用環(huán)境空氣蒸發(fā)和低級/廢 熱的再氣化。
背景技術(shù)：
LNG蒸發(fā)是相對能量密集(energy intensive)的過程，其通常需要等于在LNG中 大約1. 5%能量含量的熱負(fù)荷。該顯著的能量要求通常通過使用海水作為外部熱源來滿足。 然而，使用海水再氣化LNG是有環(huán)境問題的，因?yàn)樗木植窟€原會不利地影響海洋生物循 環(huán)和環(huán)境。替代性地，可使用在水下燃燒蒸發(fā)器中的燃料氣體燃燒來蒸發(fā)LNG。然而，這種 系統(tǒng)需要燃料氣體并且趨于產(chǎn)生不期望的排放物。在再氣化液化氣體的其它已知方法中，環(huán)境空氣被用作環(huán)境空氣蒸發(fā)器的熱源。 雖然這種類型的蒸發(fā)器在低溫設(shè)備(例如，氮蒸發(fā)器)中是十分常見的，但是環(huán)境空氣蒸發(fā) 器通常受限于相對小的容量，并且在大多數(shù)情形中不能產(chǎn)生來自LNG的環(huán)境溫度氣體產(chǎn) 物。當(dāng)應(yīng)用于LNG蒸發(fā)時，環(huán)境空氣蒸發(fā)器通常產(chǎn)生在大約-40 蒸發(fā)產(chǎn)物，這對于大 多數(shù)管線規(guī)格來說是不可接受的。為了增加蒸發(fā)LNG的溫度，熱量被補(bǔ)充給環(huán)境空氣蒸發(fā) 器，如美國專利No. 7，392，767中所教導(dǎo)的那樣。在此，采用驟冷塔(quench column)作為 用于加熱循環(huán)液體的熱源，并且采用附加的間接熱交換器以產(chǎn)生熱液體流，該熱液體流供 應(yīng)熱量以蒸發(fā)LNG。雖然這種驟冷塔配置在一些廢熱回收配置中可能有效，尤其是來自氣輪 機(jī)排氣的廢熱，但是不可避免的是將排氣過冷至低于排氣露點(diǎn)的溫度，從而導(dǎo)致不期望的 廢副產(chǎn)物，該副產(chǎn)物必須被中和或者以其它方式處理。替代性地，如在美國專利No. 5，251，452中所描述的，LNG環(huán)境空氣蒸發(fā)器能夠使 用循環(huán)加熱和除霜來操作。雖然這種蒸發(fā)在概念上是簡單的并且不需要LNG作為燃料源， 然而仍存在各種不利之處。其中，這種環(huán)境空氣蒸發(fā)方案通常需要相對大數(shù)量的空氣蒸發(fā) 器、測試空間、以及因而高操作和資本成本。為了防止上述缺陷中的至少一些，已經(jīng)描述各 種新的配置，其幫助在LNG接收終端回收電力。在這種配置中，LNG被用作用于產(chǎn)生電力的 散熱裝置、和/或發(fā)電設(shè)備的燃料，如在我們共同待審的序列號為PCT/US03/25372的國際 專利申請(公布為 WO 2004/109206 Al), PCT/US03/26805 (公布為 WO 2004/109180 Al)和 PCT/US05/24973 (公布為WO 2006/019900 Al)中所描述的，上述文獻(xiàn)均以引用的方式并入 本文中。雖然這些配置中的大多數(shù)趨于將能量消耗降低至少一些程度(例如，經(jīng)由環(huán)境空 氣蒸發(fā)器和/或來自氣輪機(jī)排氣的廢熱回收)，但是這種配置常常在產(chǎn)生液體流出物方面仍 是相對低效的，在電力產(chǎn)生效率方面沒有明顯改進(jìn)。在其它已知配置中，如在美國專利No.5，457，951中所描述的，LNG使用熱傳遞介質(zhì)在集成組合循環(huán)發(fā)電設(shè)備中再氣化，其中蒸氣 循環(huán)的工作流體與LNG在其中蒸發(fā)的熱交換器中的熱交換流體進(jìn)行熱交換，且其中熱交換 流體進(jìn)一步制冷壓縮機(jī)的進(jìn)口空氣。然而，這種配置通常受限于常規(guī)熱交換器并且因而不 能利用環(huán)境空氣交換器的益處。因此，雖然本領(lǐng)域已知用于具有LNG利用和/或再氣化的發(fā)電設(shè)備的多種過程和 配置，但是幾乎所有的發(fā)電設(shè)備都具有一個或多個不足。因而，在LNG再氣化的環(huán)境空氣蒸 發(fā)器領(lǐng)域，仍存在提供用于廢熱回收的改進(jìn)配置和方法的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種LNG再氣化的配置和方法，其中來自環(huán)境空氣和非環(huán)境空氣源的 熱量被用于蒸發(fā)LNG。最優(yōu)選地，所構(gòu)想的方法和配置包括環(huán)境空氣蒸發(fā)器和熱交換器，其 中熱傳遞介質(zhì)加熱來自環(huán)境空氣蒸發(fā)器的蒸發(fā)天然氣，其中熱傳遞介質(zhì)使用主要且持續(xù)的 源加熱，該主要且持續(xù)的源提供足夠的熱量以將蒸發(fā)天然氣升高至管線傳輸溫度。在本發(fā)明主題的一個方面，發(fā)電設(shè)備包括環(huán)境空氣交換器，該交換器將LNG蒸發(fā) 成具有第一溫度的冷卻蒸發(fā)天然氣流。第一熱交換器耦接至環(huán)境空氣交換器并且接收冷蒸 發(fā)天然氣流以及使用來自熱傳遞介質(zhì)回路中的熱傳遞介質(zhì)的熱量將冷蒸發(fā)天然氣流加熱 至第二溫度。最優(yōu)選地，熱傳遞介質(zhì)回路熱耦接至廢熱源，所述廢熱源是用于熱傳遞介質(zhì)回 路的主要且持續(xù)的熱源；并且廢熱源允許將熱傳遞介質(zhì)加熱至足夠的量以將冷蒸發(fā)天然氣 流從第一溫度升高至第二溫度。在這種配置和方法中，還優(yōu)選的是，來自環(huán)境空氣交換器的 冷凝水被提供給熱量回收蒸氣發(fā)生器。尤其優(yōu)選的是，廢熱源包括熱量回收蒸氣發(fā)生器，并且熱傳遞介質(zhì)回路經(jīng)由第二 和第三熱交換器耦接至熱量回收蒸氣發(fā)生器。仍優(yōu)選的是，廢熱源是至熱傳遞介質(zhì)回路的 唯一熱源。其中熱量回收蒸氣發(fā)生器包括選擇性催化劑還原單元，通常優(yōu)選的是，該設(shè)備還 包括控制單元，該控制單元調(diào)節(jié)在熱傳遞介質(zhì)回路的各個線路中的熱傳遞介質(zhì)的流率，以 從而保持在選擇性催化劑還原單元中的期望溫度。在進(jìn)一步構(gòu)想的其它方面，熱傳遞介質(zhì) 回路用來自至少兩個不同源的廢熱加熱，和/或該設(shè)備可包括第二環(huán)境空氣交換器，該第 二環(huán)境空氣交換器與第一環(huán)境空氣交換器交替地操作。因此，本發(fā)明人還構(gòu)想出一種再氣化LNG并且產(chǎn)生電力(power)的方法，其中在一 個步驟中LNG在環(huán)境空氣交換器中被蒸發(fā)，以形成冷蒸發(fā)天然氣流。在另一步驟中，冷蒸發(fā) 天然氣流在第一熱交換器中使用熱傳遞介質(zhì)回路中的熱傳遞介質(zhì)加熱，其中熱傳遞介質(zhì)回 路熱耦接至熱源而不是環(huán)境空氣。最典型地，廢熱源是用于熱傳遞介質(zhì)回路的主要且持續(xù) 的熱源(例如，熱量回收蒸氣發(fā)生器)，其典型地經(jīng)由至少兩個熱交換器耦接至熱傳遞介質(zhì) 回路。例如，這種熱交換器可使用熱量回收蒸氣發(fā)生器的鍋爐給水作為熱源。關(guān)于選擇性 催化還原單元(其中實(shí)施的話)，應(yīng)用上述提供的相同考慮。因而，從不同的角度看，氣化LNG的方法將包括在環(huán)境空氣蒸發(fā)器中蒸發(fā)LNG的步 驟以及通過使用來自鍋爐給水的熱量作為主要且持續(xù)熱源(例如，來自熱量回收蒸氣循環(huán) 的BFW)在下游熱交換器中將蒸發(fā)LNG加熱至適合管線傳輸溫度的另一步驟。需要時，BFff 能夠有利地用于對環(huán)境空氣蒸發(fā)器進(jìn)行除霜。本發(fā)明的各個目的、特征、方面以及優(yōu)勢從本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的下述詳細(xì)描述將更加顯而易見。


圖1是根據(jù)本發(fā)明主題的具有LNG再氣化的一個示例性發(fā)電設(shè)備的示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明主題的具有LNG再氣化和選擇性催化還原單元的另一示例性發(fā) 電設(shè)備的示意圖。圖3是根據(jù)圖2的具有環(huán)境空氣蒸發(fā)器除霜系統(tǒng)的另一示例性發(fā)電設(shè)備的示意 圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及使設(shè)備中的LNG蒸發(fā)的配置和方法，其中使用一個或多個環(huán)境空氣交 換器將LNG蒸發(fā)至相對低的溫度(例如，大約-40 °F)，且其中冷卻的蒸發(fā)LNG經(jīng)由與廢熱 或低級熱源的間接熱交換通過熱傳遞流體進(jìn)一步被加熱。例如，在最優(yōu)選的配置中，再循環(huán) BFff (鍋爐給水)被用來吸取氣輪機(jī)熱量并且控制排氣的露點(diǎn)溫度以便避免冷凝。因而，構(gòu) 想出一種氣化LNG的方法，其中LNG在環(huán)境空氣蒸發(fā)器中被蒸發(fā)并且在下游熱交換器中進(jìn) 一步被加熱至適合于管線傳輸?shù)臏囟?，其中來自鍋爐給水的熱量被用作熱交換器的主要且 持續(xù)的熱源。最優(yōu)選地，廢熱還用于產(chǎn)生高壓蒸氣，該高壓蒸氣用于經(jīng)由冷凝蒸氣輪機(jī)生成電 力，在該蒸氣輪機(jī)中，蒸氣冷凝廢熱由熱傳遞流體回收用于LNG加熱。需要時，蒸氣的至少 一部分用于使得LNG的一部分過熱，用于對環(huán)境空氣蒸發(fā)器進(jìn)行除霜。因此，構(gòu)想出一種發(fā) 電設(shè)備和用于操作發(fā)電設(shè)備的方法，其中環(huán)境空氣交換器用于將LNG蒸發(fā)成處于第一溫度 的冷卻蒸發(fā)天然氣流。于是，熱交換器接收冷卻蒸發(fā)天然氣流并且使用來自熱傳遞介質(zhì)回 路中的熱傳遞介質(zhì)的熱量將冷卻蒸發(fā)天然氣流加熱至第二溫度，該熱傳遞介質(zhì)回路熱耦接 到廢熱源，該廢熱源用作熱傳遞介質(zhì)回路的主要且持續(xù)的熱源。雖然許多的廢熱源被認(rèn)為 是合適的，但是尤其優(yōu)選的是，廢熱源允許將熱傳遞介質(zhì)加熱至足夠的量以將冷蒸發(fā)天然 氣流的溫度從第一溫度升高至第二溫度。從不同的角度看，構(gòu)想出一種再氣化LNG并產(chǎn)生電力的方法，其中LNG在環(huán)境空氣 交換器中被蒸發(fā)以形成冷蒸發(fā)天然氣流。然后，冷蒸發(fā)天然氣流使用熱傳遞介質(zhì)回路的熱 傳遞介質(zhì)在第一熱交換器中被加熱，該熱傳遞介質(zhì)回路熱耦接到熱源而不是環(huán)境空氣。尤 其優(yōu)選的是，廢熱源是用于熱傳遞介質(zhì)回路的主要且持續(xù)的熱源，尤其優(yōu)選的源包括熱量 回收蒸氣發(fā)生器。例如，如在圖1的示例性設(shè)備中所描述的，通常以從100 MMscfd至1000 MMscfd或 更高的輸出率從存儲裝置輸出的LNG (流1)被LNG泵51加壓至從大約1000 psig至1600 psig，從而形成流2。在本文結(jié)合數(shù)值使用的術(shù)語“大約”是指該數(shù)值+/_ 10%的范圍。LNG 在環(huán)境空氣蒸發(fā)器52中從-255 °F被加熱至大約-40 °F，從而形成流3。環(huán)境空氣蒸發(fā)器 通常包括熱交換管道，該熱交換管道將來自向下的空氣流的熱量傳遞至蒸發(fā)器管道中的向 上的LNG流，同時通常在LNG的入口點(diǎn)處在蒸發(fā)器的下部的管道上形成冰。環(huán)境空氣流5通 常在60 100 °F并且具有從40%至100%的相對濕度，該環(huán)境空氣流被冷卻至大約_20 T，從而形成不含水的空氣流6。當(dāng)環(huán)境空氣蒸發(fā)器用冰完全凍住時，其熱傳遞區(qū)域?qū)⒆兊脽o效，且冰層必須通過除霜來去除。除霜循環(huán)時間取決于環(huán)境濕度條件和除霜方法。在除 霜循環(huán)期間從環(huán)境空氣蒸發(fā)器去除的冷凝水流6具有能夠用作鍋爐給水補(bǔ)充(makeup)的 冷凝質(zhì)量。然后，局部加熱并蒸發(fā)的LNG流3在交換器53中使用熱傳遞流體33進(jìn)一步加 熱至大約36 °F，從而形成至管線的天然氣流4。最優(yōu)選地，通過來自至少兩個不同源(來自BFW再循環(huán)回路和來自冷凝蒸氣輪機(jī) 排出(discharge))的廢熱來加熱熱傳遞流體回路。例如，如圖1所示，來自調(diào)溫加熱器 (trim heater)53的熱傳遞流體流30由泵65泵送，從而形成流31，該流31在熱交換器58 中由熱BFW流16加熱至從大約80 100 0F，從而形成流32，該流32在交換器56中使 用蒸氣輪機(jī)排出流23被進(jìn)一步加熱，從而形成在80下至120 加熱流33，該加熱流33 再循環(huán)，從而將熱量供應(yīng)給調(diào)溫加熱器53。處于大約1000 氣輪機(jī)排氣流7用于產(chǎn)生來自廢熱回收蒸氣發(fā)生器HRSG 54 的在600 psig和750 °F的高壓蒸氣流22?？刂崎y61控制高壓蒸氣的溫度，保持優(yōu)化溫度， 該優(yōu)化溫度滿足用于LNG加熱的熱傳遞流體的加熱要求以及用于電力生成的蒸氣要求。高 壓蒸氣用于在蒸氣輪機(jī)陽中生成電力，通過排出至大約2 psia壓力從而形成流23。排氣 蒸氣在真空冷凝器56中被冷凝至大約120 °F，從而使用熱傳遞流體流32作為冷卻介質(zhì)形 成流M。應(yīng)當(dāng)理解的是，在該電力生成配置中不需要冷卻水，而當(dāng)使用冷LNG以較低真空度 操作時，產(chǎn)生的電力甚至能夠更高。尤其進(jìn)一步優(yōu)選的是，控制單元控制BFW流以將氣輪機(jī)排氣的溫度保持高于露點(diǎn) 至少10 °F，通常通過將BFW流分離為兩個部分來實(shí)現(xiàn)，其中一個部分將熱量供應(yīng)給熱傳遞 流體回路而另一部分供應(yīng)給用于產(chǎn)生蒸氣的除氣器。最優(yōu)選地，熱傳遞流體被蒸氣輪機(jī)排 出進(jìn)一步加熱，以加熱來自環(huán)境空氣蒸發(fā)器的蒸發(fā)LNG，如將在下文進(jìn)一步描述的那樣。更具體地，泵57將BFW流M泵送至大約50 psig，從而形成流10。水補(bǔ)充即流11 (優(yōu)選地使用來自環(huán)境空氣蒸發(fā)器的除霜水產(chǎn)生)被添加以形成流12，該流12與再循環(huán)BFW 流13混合從而形成被供給到HRSG 54的流14。來自HRSG的加熱BFW流15被分離為兩個 部分流16和流17。取決于交換器58中的熱量需求，分離比(流16 流15)是通常在0. 1 至0.7范圍內(nèi)的比。隨著最大化熱量回收所需的交換器58中需要的負(fù)荷增加，該比趨于 增加。流16在熱交換器58中被冷卻，進(jìn)而形成流18，從而向熱傳遞流體提供熱量。然后， 泵59泵送BFW，從而形成13。由溫度控制器使用控制閥60控制流13的流率，從而控制至 HRSG的BFW溫度，通常在大約110 °F，在高于排氣的露點(diǎn)溫度至少10 °F。應(yīng)當(dāng)理解的是， BFW再循環(huán)系統(tǒng)和控制方法對于最大化熱量回收提供明顯貢獻(xiàn)同時避免來自氣體冷凝引起 的操作問題，因而減少或甚至消除侵蝕和液體廢氣流。加熱BFW流17通向除氣器62，在該除氣器中，低壓蒸氣流19用于從BFW流中去除 氧含量，從而避免蒸氣發(fā)生系統(tǒng)中的侵蝕。除氣水流20由BFW泵63泵送至大約700 psig 從而形成流21，并且通向HRSG用于蒸氣生成?？諝?氧作為流27離開除氣器62。在圖2中示出了替代性配置，其包括用于在排氣排出到大氣之前將NOx、SOx和其 它排放物從排氣移除的SCR (選擇性催化劑還原)單元82。圖2類似于圖1中的配置，不同 之處在于SCR單元嵌入到HRSG堆M中。因此，BFW流動流21分離為兩個部分流41和流 42。流42的流率經(jīng)由閥81被控制，使得按照SCR催化劑的設(shè)計要求，氣輪機(jī)排氣被冷卻至 優(yōu)化溫度(由傳感器101測量)，通常在750下。流43的流率由控制閥61控制，用于滿足LNG加熱要求交換器56和最大化蒸氣輪機(jī)55所生成的電力。優(yōu)選地，流43和44在供給至 蒸氣輪機(jī)55之前結(jié)合。關(guān)于在圖2中的其余部件，同樣的構(gòu)想要求(apply for)圖1中部 件的相似的附圖標(biāo)記。在圖3中示出了又一替代性配置，其中采用蒸氣來對環(huán)境空氣蒸發(fā)器進(jìn)行除霜。 在這種配置和方法中，通常優(yōu)選的是，至少第二環(huán)境空氣蒸發(fā)器被采用并且相對于第一蒸 發(fā)器交替地操作，使得當(dāng)?shù)谝徽舭l(fā)器處于蒸發(fā)模式時第二蒸發(fā)器處于除霜模式。典型配置 類似于圖2，不同之處在于高壓蒸氣的一部分用于使得LNG的一部分蒸發(fā)并過熱，用于除 霜。在環(huán)境空氣蒸發(fā)器99的除霜循環(huán)期間，在除霜邏輯控制器102的控制下，LNG入口閥 72關(guān)閉且LNG流動控制閥71打開，從而控制流率在從大約4 ^scfd至40匪scfd。使用 蒸氣流92 (經(jīng)由閥103)將流91在交換器98中過熱至大約200 °F，從而形成通向除霜環(huán) 境空氣蒸發(fā)器99的流93。冷卻除霜?dú)饬?5與在加熱循環(huán)時來自環(huán)境空氣蒸發(fā)器的加熱氣 體混合，從而形成至調(diào)溫加熱器53的結(jié)合流103。來自交換器98的冷卻蒸氣94結(jié)合蒸氣 輪機(jī)流出物以形成流23，該流23接著供給到交換器56。仍然應(yīng)當(dāng)注意的是，本文所示的構(gòu) 想出的配置和方法有利地允許作為補(bǔ)充水的高質(zhì)量冷凝物回收到蒸氣系統(tǒng)中，而不使用蒸 氣或燃料或化學(xué)處理。由此，使用回收冷凝物減少了由蒸氣發(fā)電設(shè)備使用的水并且消除來 自鍋爐給水處理設(shè)備的廢物排放。相對于圖3中的其余部件，相同的構(gòu)想要求圖1和圖2 的部件的相似的附圖標(biāo)記。因而，優(yōu)選配置和方法利用從氣輪機(jī)排氣產(chǎn)生的蒸氣以加熱LNG 的一部分，以從而使用控制邏輯加速環(huán)境空氣蒸發(fā)器的除霜(尤其是，以交替順序操作兩個 或更多個環(huán)境空氣蒸發(fā)器的情形)。因此，尤其應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到的是，所構(gòu)想的配置和方法能夠容易地適應(yīng)LNG輸出的可 變?nèi)莘e、不同的環(huán)境空氣蒸發(fā)器、和/或不同的廢熱源(例如，氣輪機(jī)、工業(yè)廢熱、太陽能熱 量、地?zé)釤崃?。此外，所構(gòu)想的配置和方法將可操作在不同的環(huán)境和處理?xiàng)l件，因?yàn)閺U熱源 是主要且持續(xù)的熱量源。在其它益處之中，這種配置和方法將允許獨(dú)立于環(huán)境溫度和/或 LNG處理容積的持續(xù)操作。如本文所使用的，術(shù)語“主要且持續(xù)的熱源”是指，單個熱源或多 個熱源提供將熱傳遞介質(zhì)加熱至適合于將蒸發(fā)LNG加熱至管線(或傳輸、處理或存儲)溫度 的溫度所需熱量的至少51%、更優(yōu)選地至少70%、甚至更典型地至少90% ；并且在LNG在環(huán)境 空氣蒸發(fā)器中被蒸發(fā)時，該單個熱源或多個熱源在所有時間都持續(xù)地提供熱量。還應(yīng)當(dāng)注意的是，在尤其優(yōu)選的方面，廢熱源是至熱傳遞介質(zhì)回路的唯一熱源。在 提供多個廢熱源時，應(yīng)當(dāng)理解的是，熱傳遞介質(zhì)回路可配置成允許用來自至少兩個不同源 (例如，鍋爐給水和蒸氣輪機(jī)排氣)的廢熱進(jìn)行加熱。雖然不限于本發(fā)明主題，但是優(yōu)選地 是，用于LNG再氣化交換器的熱傳遞流體包括在LNG的低溫下不凍住的溶液，并且該溶液具 有良好的熱傳遞特性。例如，合適流體可包括乙二醇水溶液(例如，乙二醇或丙二醇)、溶劑 或鹽基溶液(例如，甲酸鉀溶液)。然而，還可認(rèn)為具有良好熱物理性質(zhì)的許多替代性溶劑和 濃度適用于本文。最后，應(yīng)當(dāng)理解的是，本文示出的熱集成配置導(dǎo)致電力輸出和電力生成效率的明 顯增加同時降低了 LNG再氣化設(shè)備的資本成本，在蒸發(fā)器如上所述地被除霜的情形中尤其 如此。因而，已經(jīng)公開了廢熱回收和環(huán)境空氣蒸發(fā)器配置的具體實(shí)施例和應(yīng)用。然而，本 領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，在不偏離本發(fā)明的概念的情況下，除已經(jīng)描述的以外的許多修改是可能的。因此，除了在本公開的精神中之外，該發(fā)明的主題并不受限制。此外，在解 釋說明書和構(gòu)想的權(quán)利要求書時，所有的術(shù)語應(yīng)當(dāng)與全文一致地以最寬泛可能的方式來解 釋。尤其是，術(shù)語“包括”和“包含”應(yīng)當(dāng)解釋為以非排他方式的元件、部件或步驟，從而表 示所參考的元件、部件或步驟可代表或使用或結(jié)合未明確參考的其它元件、部件或步驟。此 外，在參考文獻(xiàn)中定義或使用術(shù)語的情況下，當(dāng)以引用方式并入本文中的該術(shù)語與本文所 提供的該術(shù)語的定義不一致或相反時，應(yīng)用本文所提供的術(shù)語的定義。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)電設(shè)備，包括環(huán)境空氣交換器，所述環(huán)境空氣交換器配置成將液化天然氣蒸發(fā)成具有第一溫度的冷 蒸發(fā)天然氣流；第一熱交換器，所述第一熱交換器耦接到所述環(huán)境空氣交換器并且配置成接收所述冷 蒸發(fā)天然氣流并使用來自熱傳遞介質(zhì)回路中的熱傳遞介質(zhì)的熱量將所述冷蒸發(fā)天然氣流 加熱至第二溫度；其中，所述熱傳遞介質(zhì)回路熱耦接至廢熱源，所述廢熱源是用于所述熱傳遞介質(zhì)回路 的主要且持續(xù)的熱源；以及其中，所述廢熱源配置成允許將所述熱傳遞介質(zhì)加熱至足夠的量，以將所述冷蒸發(fā)天 然氣流的溫度從所述第一溫度升高至所述第二溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述廢熱源包括熱量回收蒸氣發(fā)生器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述熱傳遞介質(zhì)回路經(jīng)由第二和第三熱交 換器耦接至所述熱量回收蒸氣發(fā)生器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述廢熱源是至所述熱傳遞介質(zhì)回路的唯 一熱源。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述熱量回收蒸氣發(fā)生器包括選擇性催化 劑還原單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)電設(shè)備，還包括控制單元，所述控制單元配置成調(diào)節(jié)在所 述熱傳遞介質(zhì)回路的各個線路中的所述熱傳遞介質(zhì)的流率，以從而保持所述選擇性催化劑 還原單元中的期望溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電設(shè)備，其中，所述熱傳遞介質(zhì)回路配置成允許用來自至 少兩個不同源的廢熱進(jìn)行加熱。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電設(shè)備，還包括第二環(huán)境空氣交換器，其中，所述設(shè)備配 置成允許所述環(huán)境空氣交換器和所述第二環(huán)境空氣交換器的交替操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)電設(shè)備，還包括管道，所述管道配置成將來自所述環(huán)境空 氣交換器的冷凝水提供給所述熱量回收蒸氣發(fā)生器。
10.一種再氣化液化天然氣并產(chǎn)生電力的方法，包括蒸發(fā)環(huán)境空氣交換器中的液化天然氣，以形成冷蒸發(fā)天然氣流；使用熱傳遞介質(zhì)回路的熱傳遞介質(zhì)加熱第一熱交換器中的所述冷蒸發(fā)天然氣流，其 中，所述熱傳遞介質(zhì)回路熱耦接至熱源而不是環(huán)境空氣；以及其中，所述廢熱源是用于所述熱傳遞介質(zhì)回路的主要且持續(xù)的熱源。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述廢熱源包括熱量回收蒸氣發(fā)生器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述熱傳遞介質(zhì)回路經(jīng)由第二和第三熱交換 器耦接至所述熱量回收蒸氣發(fā)生器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述第二和第三熱交換器使用所述熱量回收 蒸氣發(fā)生器的鍋爐給水作為熱源。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述熱量回收蒸氣發(fā)生器包括選擇性催化劑 還原單元。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括以下步驟使用控制單元以調(diào)節(jié)在所述熱傳遞介質(zhì)回路的各個線路中的所述熱傳遞介質(zhì)的流率，以從而保持所述選擇性催化劑還原單 元中的期望溫度。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括第二環(huán)境空氣交換器，并且交替操作所述環(huán) 境空氣交換器和第二環(huán)境空氣交換器。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括步驟使用來自所述環(huán)境空氣交換器的冷凝 水作為所述熱量回收蒸氣發(fā)生器中的工作流體。
18.一種氣化液化天然氣的方法，包括在環(huán)境空氣蒸發(fā)器中蒸發(fā)液化天然氣并且通過 使用來自作為主要且持續(xù)源的鍋爐給水的熱量將在下游熱交換器中的蒸發(fā)液化天然氣加 熱至適合于管線傳輸?shù)臏囟取?br> 19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述鍋爐給水是熱量回收蒸氣循環(huán)的一部分。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述鍋爐給水的一部分用于對環(huán)境空氣蒸發(fā) 器進(jìn)行除霜。
全文摘要
所構(gòu)想的發(fā)電設(shè)備和液化天然氣再氣化設(shè)施采用環(huán)境空氣和非環(huán)境空氣的組合作為持續(xù)熱源，以再氣化液化天然氣并且優(yōu)化電力產(chǎn)生。最優(yōu)選地，所構(gòu)想的設(shè)備和方法可在不同溫度條件下在不需要補(bǔ)充熱源的情況下操作。
文檔編號F17C9/02GK102105736SQ200980127856
公開日2011年6月22日 申請日期2009年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月17日
發(fā)明者馬克 J. 申請人:氟石科技公司