【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于朗肯循環發電,具體涉及利用lng冷凝朗肯循環排汽的發電系統及工作方法。
技術介紹
1、朗肯循環是指以水蒸氣作為工質的一種理想循環過程,主要包括等熵壓縮、等壓加熱、等熵膨脹、以及一個等壓冷凝過程,用于蒸汽裝置動力循環。簡單的蒸汽動力循環由水泵、鍋爐、汽輪機和冷凝器四個主要裝置組成,水在水泵中被壓縮升壓;然后進入鍋爐被加熱汽化,直至成為過熱蒸汽后,進入汽輪機膨脹作功,作功后的低壓蒸汽進入冷凝器被冷卻凝結成水,再回到水泵中,完成一個循環。蒸汽動力循環系統常見的冷凝方式為濕冷和空冷,其中濕冷是采用水冷式制冷,通過水冷卻器將熱量傳遞給水,再通過冷卻塔排放廢熱,濕冷制冷方式效果好、運行穩定、節能環保,但需要充足的水源和冷卻塔;空冷是利用空氣冷卻方式,通過風扇或風機將熱量傳遞給外界空氣。空冷機組的制冷效率較低,噪音較大,但使用方便,不需要水源,只需通風口即可。
2、lng是液化天然氣(liquefied?natural?gas)的縮寫,是天然氣在超低溫條件下液化形成的,主要由天然氣經過凈化之后,通過壓縮升溫,冷卻移走熱量,再節流膨脹而得到。lng具有低溫的物體特性,其在約零下162℃以液態形式存在,主要成分為甲烷,體積是同質量天然氣的1/625。lng增加了天然氣儲運和利用的靈活性,擴大了天然氣的應用范圍,作為清潔能源是傳統能源的有效替代。lng蘊含著大量冷能,需氣化為5℃以上的氣態天然氣運送至管網,最終作為燃料進入燃氣輪機的燃燒室,產生高溫高壓的混合氣體,進入透平做功發電。傳統氣化方式直接將冷能釋放到環境中,造成了
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服上述空冷機組的制冷效率較低的不足,提供利用lng冷凝朗肯循環排汽的發電系統及工作方法。
2、為了達到上述目的,本專利技術采用如下技術方案:
3、第一方面,本專利技術提供利用lng冷凝朗肯循環排汽的發電系統,包括換熱器,換熱器的冷源入口通入液化天然氣,換熱器的冷源出口為天熱氣,換熱器的循環水出口連接冷凝器的循環水入口,冷凝器的循環水出口連接換熱器的循環水入口。
4、本專利技術進一步的改進在于,換熱器的循環水出口與冷凝器的循環水入口的連接管路上設置有循環水泵。
5、本專利技術進一步的改進在于,冷凝器的給水入口連接汽輪機的給水出口。
6、本專利技術進一步的改進在于,冷凝器的冷凝水出口連接鍋爐的給水入口。
7、本專利技術進一步的改進在于,冷凝器的冷凝水出口與鍋爐的給水入口的連接管路上設置有給水泵。
8、本專利技術進一步的改進在于,鍋爐的給水出口連接汽輪機的給水入口。
9、第二方面,本專利技術提供利用lng冷凝朗肯循環排汽的發電系統的工作方法,包括以下步驟:
10、液化天然氣通過換熱器的冷源入口流入換熱器中,液化天然氣在換熱器中氣化釋放冷能,氣化后的天然氣通過換熱器的冷源出口排出;
11、冷能與換熱器中的循環水進行換熱,對循環水進行降溫,降溫后的循環水送入冷凝器中對給水進行換熱冷凝,換熱后的循環水通過冷凝器的循環水出口送入換熱器中。
12、本專利技術進一步的改進在于,降溫后的循環水通過循環水泵加壓后,送入冷凝器中對給水進行換熱降溫。
13、本專利技術進一步的改進在于,汽輪機排出給水到冷凝器中,降溫后的循環水送入冷凝器中對給水進行換熱冷凝,形成冷凝水送入鍋爐中。
14、本專利技術進一步的改進在于,冷凝器的冷凝水通過給水泵升壓后送入鍋爐中。
15、與現有技術相比,本專利技術具有如下有益效果:
16、本專利技術系統通過利用液化天然氣(lng)作為冷源,顯著提高了冷凝過程中的熱交換效率。液化天然氣的低溫特性可以有效地提高冷凝器的冷卻效果,相比傳統的空冷機組,能夠更高效地去除廢熱。本專利技術使用lng作為冷源能夠降低冷卻過程中的能源消耗。傳統空冷系統需要依賴大量的外部環境空氣,且在高溫天氣條件下,效率降低。而lng系統不受外部環境溫度的影響,能夠在各種氣候條件下保持較高的制冷效率。本專利技術與傳統的水冷系統相比,lng冷凝系統通過換熱器循環水的閉路設計,不直接消耗大量水資源。這樣不僅減少了水資源的依賴,同時避免了水冷系統可能帶來的環境負擔。由于lng冷凝系統的冷源溫度穩定,系統能夠在不同負荷情況下保持較為穩定的工作狀態,避免了空冷系統因氣候變化(如高溫、低濕等)導致的冷卻效率波動,從而提升了整體系統的穩定性和可靠性。現有的空冷系統通常需要大量的風機來推動空氣流動,可能會產生較高的噪音,而lng冷凝系統通過循環水和換熱器的方式進行冷卻,能夠大大降低系統運行的噪音水平。本專利技術通過有效的冷凝過程,lng冷凝系統能夠降低蒸汽壓力和溫度,從而提高朗肯循環的熱效率,間接提升了發電機組的整體發電效率。
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1.利用LNG冷凝朗肯循環排汽的發電系統,其特征在于,包括換熱器(1),換熱器(1)的冷源入口通入液化天然氣,換熱器(1)的冷源出口為天熱氣,換熱器(1)的循環水出口連接冷凝器(2)的循環水入口,冷凝器(2)的循環水出口連接換熱器(1)的循環水入口。
2.根據權利要求1所述的利用LNG冷凝朗肯循環排汽的發電系統,其特征在于,換熱器(1)的循環水出口與冷凝器(2)的循環水入口的連接管路上設置有循環水泵(3)。
3.根據權利要求1所述的利用LNG冷凝朗肯循環排汽的發電系統,其特征在于,冷凝器(2)的給水入口連接汽輪機(4)的給水出口。
4.根據權利要求1所述的利用LNG冷凝朗肯循環排汽的發電系統,其特征在于,冷凝器(2)的冷凝水出口連接鍋爐(5)的給水入口。
5.根據權利要求4所述的利用LNG冷凝朗肯循環排汽的發電系統,其特征在于,冷凝器(2)的冷凝水出口與鍋爐(5)的給水入口的連接管路上設置有給水泵(6)。
6.根據權利要求4所述的利用LNG冷凝朗肯循環排汽的發電系統,其特征在于,鍋爐(5)的給水出口連接汽輪機(4)的給水
7.利用LNG冷凝朗肯循環排汽的發電系統的工作方法,其特征在于,包括以下步驟:
8.根據權利要求7所述的利用LNG冷凝朗肯循環排汽的發電系統的工作方法,其特征在于,降溫后的循環水通過循環水泵(3)加壓后,送入冷凝器(2)中對給水進行換熱降溫。
9.根據權利要求7所述的利用LNG冷凝朗肯循環排汽的發電系統的工作方法,其特征在于,汽輪機(4)排出給水到冷凝器(2)中,降溫后的循環水送入冷凝器(2)中對給水進行換熱冷凝,形成冷凝水送入鍋爐(5)中。
10.根據權利要求9所述的利用LNG冷凝朗肯循環排汽的發電系統的工作方法,其特征在于,冷凝器(2)的冷凝水通過給水泵(6)升壓后送入鍋爐(5)中。
...【技術特征摘要】
1.利用lng冷凝朗肯循環排汽的發電系統,其特征在于,包括換熱器(1),換熱器(1)的冷源入口通入液化天然氣,換熱器(1)的冷源出口為天熱氣,換熱器(1)的循環水出口連接冷凝器(2)的循環水入口,冷凝器(2)的循環水出口連接換熱器(1)的循環水入口。
2.根據權利要求1所述的利用lng冷凝朗肯循環排汽的發電系統,其特征在于,換熱器(1)的循環水出口與冷凝器(2)的循環水入口的連接管路上設置有循環水泵(3)。
3.根據權利要求1所述的利用lng冷凝朗肯循環排汽的發電系統,其特征在于,冷凝器(2)的給水入口連接汽輪機(4)的給水出口。
4.根據權利要求1所述的利用lng冷凝朗肯循環排汽的發電系統,其特征在于,冷凝器(2)的冷凝水出口連接鍋爐(5)的給水入口。
5.根據權利要求4所述的利用lng冷凝朗肯循環排汽的發電系統,其特征在于,冷凝器(2)的冷凝水出口與鍋爐(5)...
【專利技術屬性】
技術研發人員:石慧,呂凱,許朋江,薛朝囡,王妍,馬國鋒,鄧佳,劉雨恩,
申請(專利權)人:西安熱工研究院有限公司,
類型:發明
國別省市:
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