利索能及
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专利号: 2021114215117
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种LNG动力船主机余热与LNG汽化冷能集成利用系统,其特征在于,包括:

LNG蒸发侧,由LNG依次经过第一级增压、第一级换热、第二级增压、第二级换热和第三级换热形成气态,所述LNG经过所述第一级增压后压力为16.5~17MPa,经过所述第二级增压后压力不小于30MPa;

第一级朗肯循环发电单元,所述第一级朗肯循环发电单元的循环回路为第一级循环工质增压后依次通过所述第二级换热、所述第三级换热后由烟气加热,并进行膨胀做功后通过所述第一级换热再重新增压的回路;

第二级朗肯循环发电单元,所述第二级朗肯循环发电单元的循环回路为第二级循环工质增压后通过所述第三级换热再由烟气加热,并进行膨胀做功后通过所述第二级换热再重新增压的回路;

第三级跨临界朗肯循环发电单元,所述第三级跨临界朗肯循环发电单元的循环回路为第三级循环工质增压后通过回热再由烟气加热,并进行膨胀做功后依次通过所述回热、所述第三级换热后再重新增压的回路,所述回热为增压后的所述第三级循环工质与膨胀做功后的所述第三级循环工质换热;

以及烟气侧,由烟气先对所述第三级循环工质加热后分两路分别对所述第一级循环工质和第二级循环工质加热;

其中所述第一级换热为所述LNG向膨胀做功后的所述第一级循环工质吸热,所述第二级换热为所述LNG和增压后的所述第一级循环工质共同向膨胀做功后的所述第二级循环工质吸热,所述第三级换热为所述LNG、经过第二级换热后的所述第一级循环工质、增压后的所述第二级循环工质共同向增压前的所述第三级循环工质吸热;所述LNG蒸发侧包括依次连接的LNG储罐、一级LNG增压泵、第一级LNG换热器、二级LNG增压泵、第二级LNG换热器和第三级LNG换热器;所述第一级朗肯循环发电单元由包括第一级循环工质泵、所述第二级LNG换热器、所述第三级LNG换热器、第一级烟气换热器、第一级透平膨胀机和所述第一级LNG换热器依次连接构成的循环回路;所述第二级朗肯循环发电单元由包括第二级循环工质泵、所述第三级LNG换热器、第二级烟气换热器、第二级透平膨胀机和所述第二级LNG换热器依次连接构成的循环回路;所述第三级跨临界朗肯循环发电单元由包括第三级循环工质泵、回热器、第三级烟气换热器、第三级透平膨胀机和所述第三级LNG换热器连接构成的循环回路;所述烟气侧包括所述第一级烟气换热器、所述第二级烟气换热器和所述第三级烟气换热器,其中,所述第一级LNG换热器进行所述第一级换热,所述第二级LNG换热器进行所述第二级换热,所述第三级LNG换热器进行所述第三级换热。

2.根据权利要求1所述的LNG动力船主机余热与LNG汽化冷能集成利用系统,其特征在于,所述第一级循环工质为甲烷、乙烷和丙烷的混合工质,所述第二级循环工质为甲烷、乙烷、丙烷和戊烷的混合工质,所述第三级循环工质为CO2。

3.根据权利要求2所述的LNG动力船主机余热与LNG汽化冷能集成利用系统,其特征在于,所述第一级循环工质的甲烷、乙烷和丙烷的体积比为4︰5~5.5︰0.5~1,所述第二级循环工质的甲烷、乙烷、丙烷和戊烷的体积比为0.5:2.5:4.5:2.5。