一種太陽能輔助的液化天然氣電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及能源利用領(lǐng)域，具體涉及一種太陽能輔助的液化天然氣電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，一方面人們對能源的需求容量越來越大，另一方面對環(huán)境改善的要求也越來越迫切。如何在保證滿足需求容量的前提下高效利用化石能源，盡可能地提高可再生能源的利用率，以及在此前提下如何盡量節(jié)約能源，是全球范圍內(nèi)的焦點(diǎn)之一。
[0003]中國每年都需要進(jìn)口大量的液化天然氣，尤其近年來對天然氣進(jìn)口的依賴程度越來越高，而液化天然氣中蘊(yùn)含的巨大冷能、天然氣汽化過程中存在大量的余壓、燃?xì)馊紵l(fā)電過程中煙氣攜帶有大量余熱，即使在依賴進(jìn)口的前提下，上述余壓、余熱和冷能目前主要是利用冷能進(jìn)行空氣分離、制造干冰、制冷及低溫粉碎，并沒有得到人們的足夠重視，此外太陽能作為一種持久的我國普遍存在且可開發(fā)儲量非常大的可再生能源，其利用程度還有很可觀的提高空間。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種太陽能輔助的液化天然氣電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)，旨在有效提尚一次能源的利用率。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案具體為:
[0006]一種太陽能輔助的液化天然氣電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)，包括太陽能單元、液化天然氣單元和有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電單元，所述太陽能單元通過第一換熱器與所述有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電單元耦合，所述液化天然氣單元通過第二換熱器、第三換熱器與所述有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電單元凄里A
柄口 O
[0007]在上述太陽能輔助的液化天然氣電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)中，所述太陽能單元包括儲熱罐、第一閥門組件、太陽能集熱器和第一換熱器，所述儲熱罐通過所述第一閥門組件與所述太陽能集熱器相連接，所述太陽能集熱器通過所述第一換熱器連接至所述儲熱罐。
[0008]在上述太陽能輔助的液化天然氣電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)中，所述太陽能集熱器采用低倍聚光線性菲涅爾太陽能集熱器。
[0009]在上述太陽能輔助的液化天然氣電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)中，所述第一閥門組件包括第一閥門、第一閥門組和第三閥門，所述第一閥門組包括第四閥門和第二閥門，所述儲熱罐與所述第一閥門相連接，所述第一閥門經(jīng)所述第一閥門組、所述第三閥門分別與所述太陽能集熱器相連接；還包括循環(huán)泵，所述儲熱罐經(jīng)循環(huán)泵與所述第四閥門和所述第二閥門分別相連接。
[0010]在上述太陽能輔助的液化天然氣電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)中，所述液化天然氣單元包括液化天然氣罐、液化天然氣泵、第一膨脹機(jī)、冷水機(jī)組、增壓式燃?xì)馔钙?、第二閥門組件、第一換熱器組件和余熱回收裝置；其中:所述第二閥門組件包括穩(wěn)壓閥和第五閥門；所述第一換熱器組件包括第二換熱器、第三換熱器和第四換熱器；所述液化天然氣罐經(jīng)所述液化天然氣泵與所述第二換熱器相連接，所述第二換熱器通過穩(wěn)壓閥連接至所述液化天然氣罐，所述第二換熱器與所述第一膨脹機(jī)相連接；所述第一膨脹機(jī)通過所述第五閥門與所述冷水機(jī)組相連接，所述冷水機(jī)組經(jīng)所述第三換熱器與所述增壓式燃?xì)馔钙较噙B接；所述增壓式燃?xì)馔钙浇?jīng)所述第四換熱器與所述余熱回收裝置相連接。
[0011]在上述太陽能輔助的液化天然氣電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)中，所述第一膨脹機(jī)采用離心式透平膨脹機(jī)。
[0012]在上述太陽能輔助的液化天然氣電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)中，還包括第六閥門，所述第六閥門的第一端設(shè)于所述第一膨脹機(jī)和所述第五閥門之間，所述第六閥門的第二端設(shè)于所述冷水機(jī)組和所述第三換熱器之間。
[0013]在上述太陽能輔助的液化天然氣電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)中，所述有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電單元包括第二換熱器組件、第二膨脹機(jī)以及工質(zhì)泵，所述第二換熱器組件包括第一換熱器、第二換熱器和第四換熱器，所述第一換熱器、所述第四換熱器、所述第二膨脹機(jī)、所述、第二換熱器和工質(zhì)泵依次形成回路。
[0014]在上述太陽能輔助的液化天然氣電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)中，所述第一換熱器采用板式換熱器，所述第二換熱器采用板式換熱器，所述第三換熱器采用板式換熱器。
[0015]本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果是:
[0016]本實(shí)用新型的太陽能輔助的液化天然氣電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)通過高效利用太陽能、液化天然氣的冷能、氣化壓能、燃燒熱能，進(jìn)行發(fā)電、供冷和供熱，有效提高了一次能源的利用率;
[0017]首先將太陽能與儲熱罐相結(jié)合形成連續(xù)的太陽能加熱系統(tǒng)，然后將液化天然氣氣化系統(tǒng)與太陽能利用系統(tǒng)和有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)結(jié)合起來，利用液化天然氣氣化冷卻有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的冷凝器，利用氣化余壓驅(qū)動膨脹機(jī)組發(fā)電，利用膨脹后的天然氣攜帶的冷能生產(chǎn)冷凍水驅(qū)動制冷空調(diào)系統(tǒng)、冷卻增壓式燃?xì)馔钙竭M(jìn)口的空氣提高發(fā)電效率，利用燃?xì)馊紵l(fā)電產(chǎn)生的煙氣進(jìn)一步加熱有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的氣態(tài)工質(zhì)提高過熱度，剩余煙氣余熱驅(qū)動余熱回收裝置(如使余熱鍋爐生產(chǎn)熱水)，回收煙氣的顯熱和潛熱；
[0018]本實(shí)用新型的聯(lián)供系統(tǒng)不僅提高了太陽能利用率，也充分利用了液化天然氣的冷能及利用過程中產(chǎn)生的余壓和余熱，實(shí)現(xiàn)了高效的電、熱、冷的三聯(lián)供，很大程度地節(jié)約了化石能源；此外該聯(lián)供系統(tǒng)操作方便，制造成本低，尤其適用于具有太陽能資源相對豐富前提的液化天然氣接收站。
【附圖說明】
[0019]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，能夠更完整更好地理解本實(shí)用新型。此處所說明的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。
[0020]圖1為本實(shí)用新型一種太陽能輔助的液化天然氣電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:
[0022]1、儲熱罐2、第一閥門3、循環(huán)泵4、第二閥門5、太陽能集熱器6、第三閥門7、第一換熱器8、第四閥門9、液化天然氣罐10、液化天然氣泵11、第二換熱器12、第一膨脹機(jī)13、冷水機(jī)組14、第三換熱器15、增壓式燃?xì)馔钙?6、第四換熱器17、余熱鍋爐18、第二膨脹機(jī)19、工質(zhì)泵20、穩(wěn)壓閥21、第五閥門22、第六閥門。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0024]如圖1所示的一種太陽能輔助的液化天然氣電熱冷聯(lián)供系統(tǒng)，包括太陽能單元、液化天然氣單元和有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電單元，所述太陽能單元通過第一換熱器7與所述有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電單元耦合，所述液化天然氣單元通過第二換熱器11、第三換熱器16與所述有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電單元耦合；其中:
[0025]太陽能單元包括儲熱罐1、閥門(2、4、6、8)、循環(huán)泵3、太陽能集熱器5、第一換熱器
7、以及相應(yīng)的管道；太陽能單元的工作流程為:
[0026]當(dāng)太陽能集熱器5輸出的熱量大于等于第一換熱器7所需要的熱量時，關(guān)閉第四閥門8、開啟閥門(4、6)，通過調(diào)節(jié)第一閥門2的開度使循環(huán)泵3抽取儲熱罐I中的傳熱工質(zhì)，抽取的傳熱工質(zhì)經(jīng)過第二閥門4進(jìn)入太陽能集熱器5，進(jìn)入太陽能集熱器5的傳熱工質(zhì)被加熱到200-350°C后，經(jīng)第三閥門6分為兩部分:一部分傳熱工質(zhì)進(jìn)入第一換熱器7進(jìn)行換熱降溫后返回儲熱罐1，另一部分傳熱工質(zhì)經(jīng)第一閥門2直接返回儲熱罐I ;
[0027]當(dāng)太陽能集熱器5輸出的熱量低于第一換熱器7所需要的熱量時，關(guān)閉閥門(2、4、6)，開啟第四閥門8，循環(huán)泵3抽取儲熱罐I中的傳熱工質(zhì)，經(jīng)第四閥門8送入第一換熱器7中進(jìn)行換熱，經(jīng)第一換熱器7換熱降溫后的傳熱工質(zhì)返回儲熱罐I。
[0028]液化天然氣單元包括液化天然氣罐9、液化天然氣泵10、第二換熱器(11、14、1