一种LNG综合能源利用系统的制作方法

一种lng综合能源利用系统
技术领域
1.本实用新型属于lng能源利用技术领域，具体涉及一种lng综合能源利用系统。


背景技术：

2.当城市下游需要使用天然气时，
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162℃的低温lng从接收站的lng储罐中流出，经过储罐增压器后到达气化器。在气化器中，由于气化器的内、外部存在温度差，低温lng将吸收外部热源（海水、空气等）的热量来气化升温变为5
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10℃的气态天然气，然后经过调压、计量及加臭等设备后进入下游管网，供用户使用。吸收冷量后的海水、空气温度降低，容易在气化器附近形成冷雾现象，严重时更会在气化器表面结冰。
3.lng在气化器中，与气化器周围的热源发生热量交换，目前工程中的气化器大多露天设置，lng自身携带的大量高品位冷能一般直接被热源带走而未被利用，形成了能源的大量浪费。由于大型lng接收站基本靠海建设，因此大多选用海水或空气作为热源。吸收冷量后的低温海水直接排入海中，使得附近海域受到严重的冷污染。
4.现有技术未考虑lng的气化效率及目前空温式气化器存在的问题；从能量有效利用率方面来看，单一利用lng冷能的方法，只考虑了冷能的回收，却没有考虑lng冷能利用的能级，从而造成大量高品位冷能的浪费。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种lng综合能源利用系统，解决了现有技术中存在的问题。
6.为了解决技术问题，本实用新型的技术方案是：一种lng综合能源利用系统，包括lng存储装置、空温式气化器、热泵系统、冷库系统和蓄冰系统，lng存储装置通过管道分别与空温式气化器和热泵系统连接，空温式气化器通过管道连接至下游管网，所述热泵系统通过管道分别连接冷库系统和蓄冰系统，所述lng存储装置中的一路lng通过空温式气化器进入下游管网，lng存储装置中的另一路lng通过热泵系统和蓄冰系统进入下游管网。
7.优选的，所述lng存储装置与空温式气化器或热泵系统连接的管道上设置有lng加压泵。
8.优选的，所述热泵系统包括依次连接的蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀，节流阀的输出端通过管道与蒸发器的输入端连接，所述lng存储装置通过管道与热泵系统的蒸发器连接，蒸发器的输出端通过管道分别与蓄冰系统和压缩机连接，所述热泵系统的冷凝器与冷库系统连接，其中蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀之间的管道内流动有制冷剂。
9.优选的，所述蒸发器的lng输入端连接lng存储装置，蒸发器的lng输出端连接蓄冰系统，蒸发器的制冷剂输入端连接节流阀，蒸发器的制冷剂输出端连接压缩机。
10.优选的，所述lng加压泵与蒸发器连接的管道上设置有第一lng流量调节阀；空温式气化器或蓄冰系统与下游管网连接的管道上设置有第二lng流量调节阀。
11.优选的，所述冷库系统包括依次连接的液氨储罐、低温冷冻冷库和低温冷藏库，低
温冷藏库的输出端通过管道连接液氨储罐的输入端，所述低温冷藏库和液氨储罐之间的管道与冷凝器连接，所述液氨储罐、低温冷冻冷库和低温冷藏库之间的管道内流动有液氮。
12.优选的，所述冷凝器的制冷剂输入端连接压缩机，冷凝器的制冷剂输出端连接节流阀；所述冷凝器的液氮输入端连接低温冷藏库，低温冷藏库的液氮输出端连接液氨储罐。
13.优选的，所述蓄冰系统包括换热器和蓄冰槽车，蒸发器的lng输出端通过管道与换热器的lng输入端连接，所述换热器的lng输出端通过管道连接至下游管网；所述换热器的水路输入端连接自来水管，所述换热器的水路输出端通过管道连接蓄冰槽车。
14.优选的，所述lng存储装置为lng储罐。
15.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
16.（1）本实用新型将热泵系统用于lng气化，lng气化后释放的冷能一部分用于冷冻冷藏库供冷，一部分用于制冰，使lng冷能最大化利用，同时提高了lng的气化效率，产生更多的天然气；
17.（2）本实用新型通过空温式气化器和蒸发器并联，形成并联系统，当下游天然气量不足时，可以关闭第一lng流量调节阀，保证下游用户的用气；
18.（3）本实用新型将lng冷能梯级利用，先用于冷冻冷藏库，后用于制冰，提高lng冷能的利用率，蓄冰系统的蓄冰槽车为站内提供冷负荷和空调用，具有一定的灵活性。
附图说明
19.图1、本实用新型一种lng综合能源利用系统的结构示意图。
20.附图标记说明：
21.1，lng存储装置；2，lng加压泵；3，第一lng流量调节阀；4，空温式气化器；5，第二lng流量调节阀；6，蒸发器；7，压缩机；8，冷凝器；9，节流阀；10，液氨储罐；11，换热器；12，蓄冰槽车；13，低温冷藏库；14，低温冷冻冷库。
具体实施方式
22.下面结合实施例描述本实用新型具体实施方式：
23.需要说明的是，本说明书所示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
24.同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
25.实施例1
26.如图1所示，本实用新型公开了一种lng综合能源利用系统，包括lng存储装置1、空温式气化器4、热泵系统、冷库系统和蓄冰系统，lng存储装置1通过管道分别与空温式气化器4和热泵系统连接，空温式气化器4通过管道连接至下游管网，所述热泵系统通过管道分别连接冷库系统和蓄冰系统，所述lng存储装置1中的一路lng通过空温式气化器4进入下游管网，lng存储装置1中的另一路lng通过热泵系统和蓄冰系统进入下游管网。
27.实施例2
28.如图1所示，优选的，所述lng存储装置1与空温式气化器4或热泵系统连接的管道上设置有lng加压泵2。
29.所述lng存储装置1为lng储罐。
30.如图1所示，优选的，所述热泵系统包括依次连接的蒸发器6、压缩机7、冷凝器8和节流阀9，节流阀9的输出端通过管道与蒸发器6的输入端连接，所述lng存储装置1通过管道与热泵系统的蒸发器6连接，蒸发器6的输出端通过管道分别与蓄冰系统和压缩机7连接，所述热泵系统的冷凝器8与冷库系统连接，其中蒸发器6、压缩机7、冷凝器8和节流阀9之间的管道内流动有制冷剂。
31.实施例3
32.如图1所示，优选的，所述蒸发器6的lng输入端连接lng存储装置1，蒸发器6的lng输出端连接蓄冰系统，蒸发器6的制冷剂输入端连接节流阀9，蒸发器6的制冷剂输出端连接压缩机7。
33.如图1所示，优选的，所述lng加压泵2与蒸发器6连接的管道上设置有第一lng流量调节阀3；空温式气化器4或蓄冰系统与下游管网连接的管道上设置有第二lng流量调节阀5。
34.实施例4
35.如图1所示，优选的，所述冷库系统包括依次连接的液氨储罐10、低温冷冻冷库14和低温冷藏库13，低温冷藏库13的输出端通过管道连接液氨储罐10的输入端，所述低温冷藏库13和液氨储罐10之间的管道与冷凝器8连接，所述液氨储罐10、低温冷冻冷库14和低温冷藏库13之间的管道内流动有液氮。
36.如图1所示，优选的，所述冷凝器8的制冷剂输入端连接压缩机7，冷凝器8的制冷剂输出端连接节流阀9；所述冷凝器8的液氮输入端连接低温冷藏库13，低温冷藏库13的液氮输出端连接液氨储罐10。
37.实施例5
38.如图1所示，优选的，所述蓄冰系统包括换热器11和蓄冰槽车12，蒸发器6的lng输出端通过管道与换热器11的lng输入端连接，所述换热器11的lng输出端通过管道连接至下游管网；所述换热器11的水路输入端连接自来水管，所述换热器11的水路输出端通过管道连接蓄冰槽车12。
39.本实用新型的工作原理如下：
40.本实用新型公开了lng存储装置1、空温式气化器4、热泵系统、冷库系统和蓄冰系统，lng存储装置1通过管道分别与空温式气化器4和热泵系统连接，空温式气化器4通过管道连接至下游管网，所述热泵系统通过管道分别连接冷库系统和蓄冰系统，蓄冰系统通过管道连接至下游管网，本实用新型将热泵系统用于lng气化，并将热泵系统的蒸发器6与空温式气化器4并联，一路lng通过空温式气化器4到达下游管网，另一路lng通过蒸发器6与热泵系统换热，在通过换热器11换热，最终也到达下游管网，减轻了空温式气化器4的负担，进入蒸发器6的lng气化后释放的冷能一部分用于冷冻冷藏库供冷，一部分用于制冰，大大提高了lng的气化效率，产生更多的天然气，并且将lng冷能最大化利用。
41.本实用新型通过空温式气化器和蒸发器并联，形成并联系统，当下游天然气量不
足时，可以关闭第一lng流量调节阀，保证下游用户的用气。
42.本实用新型将lng冷能梯级利用，用于冷冻冷藏库和制冰，提高lng冷能的利用率，蓄冰系统的蓄冰槽车为站内提供冷负荷和空调用，具有一定的灵活性。
43.本实用新型lng回路：
44.lng存储装置1中的lng经过lng加压泵2加压后一部分经过空温式气化器4气化，气化后经过第二lng流量调节阀5调节，加臭后送往下游城市燃气管网；另一部分lng经过第一lng流量调节阀3后进入热泵系统内的蒸发器6中，与热泵系统内的制冷剂进行换热气化，经过气化后lng的温度还不能达到进入燃气管网的温度要求，因此经过一级换热后的lng进入换热器11中与来自蓄冰槽车12中的自来水进行换热进一步升温气化，气化后经过第二lng流量调节阀5调节加臭后进入下游管网。
45.冷库系统的液氨回路：
46.将lng冷能用于建设冷库，相比于机械制冷本实用新型冷库系统省去了压缩机，液氨进入冷凝器8中吸收制冷剂的冷量后，进入到液氨储罐10中，冷却后的液氨
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25~40℃进入低温冷冻冷库14，通过低温冷冻冷库14内的盘管释放冷量，释放冷量后进入低温冷藏库13，为低温冷藏库13提供冷量。
47.蓄冰系统：
48.lng卫星站的周围往往建有办公楼、员工住房、食堂等大量公用建筑。员工日常生活办公、设备的运行维护等都需要消耗大量冷量，这些冷量大部分是在白天消耗，夜间需求少。蓄冰槽车12制取的冰用于站内的冷负荷和空调，降低了用电负荷。
49.上面对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
50.不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。