專(zhuān)利名稱(chēng)：帶有氨吸收式制冷機(jī)預(yù)冷的富甲烷氣液化裝置及工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種富甲烷氣液化裝置及工藝，特別涉及一種帶有余熱型氨吸收式制冷機(jī)預(yù)冷的富甲烷氣液化裝置及工藝。
背景技術(shù)：
天然氣是一種清潔能源，液化后體積減小約600倍。液化天然氣(LiquefiedNatural Gas, LNG)能夠降低忙存和運(yùn)輸成本，并提高單位體積熱值，適合于作為車(chē)用燃料。以天然氣、井口氣、油田伴生氣、垃圾填埋氣和沼氣等富甲烷氣體為原料均能生產(chǎn)LNG，通常采用處理量50000方/天以?xún)?nèi)的小型天然氣液化裝置來(lái)回收上述富甲烷氣體資源。
目前適合于小型LNG生產(chǎn)裝置的工藝主要有三種1)單級(jí)混合冷劑液化流程；2)帶膨脹機(jī)的液化流程；3)高壓預(yù)冷引射器節(jié)流液化流程。其中單級(jí)混合冷劑液化流程在具備較低能耗的同時(shí)，降低了設(shè)備復(fù)雜程度，已成為小型LNG生產(chǎn)裝置廣泛采用的液化流程。帶膨脹機(jī)的液化流程盡管能耗較高，但具有設(shè)備簡(jiǎn)單、啟動(dòng)快等優(yōu)點(diǎn)，在調(diào)峰型LNG生產(chǎn)裝置中獲得廣泛應(yīng)用。高壓預(yù)冷引射器節(jié)流液化流程設(shè)備簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，啟動(dòng)迅速，但能耗較高，應(yīng)用較少。為了進(jìn)一步降低液化能耗，預(yù)冷技術(shù)被普遍應(yīng)用到混合冷劑或帶膨脹機(jī)的液化流程中，預(yù)冷機(jī)組主要有丙烷、氟利昂等蒸汽壓縮式制冷裝置，也出現(xiàn)了溴化鋰吸收式制冷裝置，如中國(guó)申請(qǐng)公布號(hào)CN 101805649 A。丙烷和氟利昂蒸汽壓縮式制冷需要額外消耗電能、燃?xì)饣蛘羝瑹o(wú)法利用低品位余熱資源。通常采用的R22等氟利昂制冷劑由于具有破壞臭氧層作用而逐漸被禁用。溴化鋰吸收式制冷機(jī)可由燃?xì)饣蛘羝?qū)動(dòng)，也可由中溫?zé)煔饣驘崴扔酂徇M(jìn)行驅(qū)動(dòng)，僅消耗少量的電能，但由于以水為制冷劑，只能制取0°C以上的冷媒，因此預(yù)冷溫度較高，液化能耗降低有限。另外溴化鋰機(jī)組需采用水冷方式以防止溴化鋰結(jié)晶，需配備冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，不適用于缺水地區(qū)。目前小型LNG生產(chǎn)裝置中的低溫主換熱器均采用板翅式換熱器，存在以下缺點(diǎn)I)耐熱沖擊能力差，換熱器任一截面的各換熱通道間溫差不能太高，否則熱應(yīng)力將導(dǎo)
致?lián)Q熱器損壞，因此對(duì)操作和運(yùn)行要求較高，尤其是裝置啟動(dòng)、停車(chē)、非正常停機(jī)期間，容易由于操作不當(dāng)而引起換熱器損壞。2)板翅式換熱器由于采用鋁合金材料，易被原料氣中的汞腐蝕而導(dǎo)致失效，因此原料氣在進(jìn)入換熱器前需增加脫汞裝置。3)較難實(shí)現(xiàn)氣液兩相流體在通道中的均勻分布，影響換熱效率。在缺電地區(qū)應(yīng)用液化裝置時(shí)多采用燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組，但發(fā)電機(jī)組的排煙余熱大多直接排放，有時(shí)用于吸附劑的再生，未見(jiàn)用于制冷，利用率較低。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種帶有氨吸收式制冷機(jī)預(yù)冷的富甲烷氣液化裝置及工藝，本發(fā)明的富甲烷氣液化裝置及工藝充分利用燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組排煙余熱，降低液化能耗，提高液化裝置的可靠性，且適用于缺水地區(qū)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種帶有氨吸收式制冷機(jī)預(yù)冷的富甲烷氣液化裝置，所述富甲烷氣液化裝置包括單級(jí)混合冷劑液化制冷循環(huán)裝置、預(yù)冷循環(huán)裝置和余熱回收裝置，所述預(yù)冷循環(huán)裝置包括氨吸收式制冷機(jī)、冷媒緩沖罐、冷媒循環(huán)泵、預(yù)冷器，所述氨吸收式制冷機(jī)的蒸發(fā)器上冷媒輸入口和輸出口、冷媒緩沖罐、冷媒循環(huán)泵、預(yù)冷器的冷媒輸入口和輸出口依次管道連接組成回路；所述余熱回收裝置包括燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組，在所述燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組與氨吸收式制冷機(jī)的發(fā)生器通過(guò)管道連通，且該管道上設(shè)有制熱煙氣閥門(mén)，在該制熱煙氣閥門(mén)和該燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組之間又設(shè)有控制煙氣排放至大氣的直排煙氣閥門(mén)。作為優(yōu)選方案，所述單級(jí)混合冷劑液化制冷循環(huán)裝置包括低溫主換熱器，所述低溫主換熱器采用纏繞管式換熱器。作為優(yōu)選方案，所述低溫主換熱器內(nèi)的換熱管束由不銹鋼、銅或鋁合金材料制成。作為優(yōu)選方案，所述氨吸收式制冷機(jī)上設(shè)有補(bǔ)燃裝置。本發(fā)明提供的第二種技術(shù)方案一種帶有氨吸收式制冷機(jī)預(yù)冷的富甲烷氣液化工藝，所述工藝包括以下步驟 a.待液化的凈化處理后的富甲烷氣體經(jīng)預(yù)冷器的冷卻后，進(jìn)入低溫主換熱器，降溫液化并過(guò)冷后，經(jīng)LNG節(jié)流閥輸出產(chǎn)品液化天然氣；
b.混合冷劑經(jīng)冷劑壓縮機(jī)增壓后，進(jìn)入冷卻器降溫并部分冷凝，再經(jīng)預(yù)冷器預(yù)冷后進(jìn)入低溫主換熱器，冷卻后進(jìn)入冷劑節(jié)流閥降壓降溫，返回低溫主換熱器的殼程蒸發(fā)以提供液化冷量，蒸發(fā)后的氣體進(jìn)入氣液分離器，氣相混合冷劑返回冷劑壓縮機(jī)的吸入端，完成制冷循環(huán)；
c.冷媒在氨吸收式制冷機(jī)的蒸發(fā)器內(nèi)降溫后進(jìn)入冷媒緩沖罐中，再由冷媒循環(huán)泵輸送進(jìn)入預(yù)冷器提供冷量，復(fù)溫后返回該氨吸收式制冷機(jī)的蒸發(fā)器；
d.燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的煙氣由制熱煙氣閥門(mén)、直排煙氣閥門(mén)控制，關(guān)閉制熱煙氣閥門(mén)，打開(kāi)直排煙氣閥門(mén)時(shí)，煙氣直接排至大氣；關(guān)閉直排煙氣閥門(mén)并打開(kāi)制熱煙氣閥門(mén)時(shí)，煙氣經(jīng)氨吸收式制冷機(jī)發(fā)生器的輸入口進(jìn)入該發(fā)生器，加熱氨水溶液后經(jīng)所述發(fā)生器的輸出口排至大氣；
e.在冷媒溫度高于設(shè)定值，余熱不足時(shí)，啟動(dòng)所述補(bǔ)燃裝置，維持氨吸收式制冷機(jī)的制冷能力穩(wěn)定。本發(fā)明提供的第三種技術(shù)方案一種帶有氨吸收式制冷機(jī)預(yù)冷的富甲烷氣液化裝置，所述富甲烷氣液化裝置包括單級(jí)混合冷劑液化制冷循環(huán)裝置、預(yù)冷循環(huán)裝置和余熱回收裝置，所述預(yù)冷循環(huán)裝置包括氨吸收式制冷機(jī)、冷媒緩沖罐、冷媒循環(huán)泵、預(yù)冷器，所述氨吸收式制冷機(jī)的蒸發(fā)器上冷媒輸入口和輸出口、冷媒緩沖罐、冷媒循環(huán)泵、預(yù)冷器的冷媒輸入口和輸出口依次管道連接組成回路；所述余熱回收裝置包括燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組、導(dǎo)熱油爐、導(dǎo)熱油緩沖罐及導(dǎo)熱油泵，所述導(dǎo)熱油緩沖罐、導(dǎo)熱油泵、氨吸收式制冷機(jī)的發(fā)生器輸入口和輸出口、導(dǎo)熱油爐的油路輸入口和油路輸出口依次管道連接組成回路，所述燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組與導(dǎo)熱油爐的煙氣輸入口通過(guò)管道連通，且該管道上設(shè)有制熱煙氣閥門(mén)，在該制熱煙氣閥門(mén)和該燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組之間又設(shè)有控制煙氣排放至大氣的直排煙氣閥門(mén)，導(dǎo)熱油爐的煙氣能夠通過(guò)煙氣輸出口排放至大氣。作為優(yōu)選方案，所述單級(jí)混合冷劑液化制冷循環(huán)裝置包括低溫主換熱器，所述低溫主換熱器采用纏繞管式換熱器。作為優(yōu)選方案，所述低溫主換熱器內(nèi)的換熱管束由不銹鋼、銅或鋁合金材料制成。作為優(yōu)選方案，所述導(dǎo)熱油爐上設(shè)有補(bǔ)燃裝置。本發(fā)明提供的第四種技術(shù)方案一種根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶有氨吸收式制冷機(jī)預(yù)冷的富甲烷氣液化工藝，所述工藝包括以下步驟
a.待液化的凈化處理后的富甲烷氣體經(jīng)預(yù)冷器的冷卻后，進(jìn)入低溫主換熱器，降溫液化并過(guò)冷后，經(jīng)LNG節(jié)流閥輸出產(chǎn)品液化天然氣； b.混合冷劑經(jīng)冷劑壓縮機(jī)增壓后，進(jìn)入冷卻器降溫并部分冷凝，再經(jīng)預(yù)冷器預(yù)冷后進(jìn)入所述低溫主換熱器，冷卻后進(jìn)入冷劑節(jié)流閥降壓降溫，返回低溫主換熱器的殼程蒸發(fā)以提供液化冷量，蒸發(fā)后的氣體進(jìn)入氣液分離器，氣相混合冷劑返回冷劑壓縮機(jī)的吸入端，完成制冷循環(huán)；
c.冷媒在氨吸收式制冷機(jī)的蒸發(fā)器內(nèi)降溫后進(jìn)入冷媒緩沖罐中，再由冷媒循環(huán)泵輸送進(jìn)入預(yù)冷器提供冷量，復(fù)溫后返回該氨吸收式制冷機(jī)的蒸發(fā)器；
d.燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的煙氣由制熱煙氣閥門(mén)、直排煙氣閥門(mén)控制，關(guān)閉制熱煙氣閥門(mén)，打開(kāi)直排煙氣閥門(mén)時(shí)，煙氣直接排至大氣；關(guān)閉直排煙氣閥門(mén)并打開(kāi)制熱煙氣閥門(mén)時(shí)，煙氣經(jīng)導(dǎo)熱油爐煙氣輸入口進(jìn)入該導(dǎo)熱油爐，加熱導(dǎo)熱油爐后經(jīng)導(dǎo)熱油爐的煙氣輸出口排至大氣，高溫導(dǎo)熱油由導(dǎo)熱油泵輸送至氨吸收式制冷機(jī)內(nèi)的發(fā)生器，加熱氨水溶液后溫度降低，進(jìn)入導(dǎo)熱油爐加熱后進(jìn)導(dǎo)熱油緩沖罐貯存，再回導(dǎo)熱油泵的吸入端完成循環(huán)；
e.在導(dǎo)熱油溫度低于設(shè)定值，余熱不足時(shí)，啟動(dòng)所述補(bǔ)燃裝置，維持氨吸收式制冷機(jī)的制冷能力穩(wěn)定。本發(fā)明達(dá)到的技術(shù)效果如下本發(fā)明帶有氨吸收式制冷機(jī)預(yù)冷的富甲烷氣液化裝置及工藝充分利用燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組排煙余熱，通過(guò)獲得更低的預(yù)冷溫度進(jìn)一步降低液化能耗，且適用于缺水地區(qū)，有利于回收這類(lèi)地區(qū)的富甲烷氣資源。低溫主換熱器承壓和耐熱沖擊能力增強(qiáng)，提高了設(shè)備的可靠性，并延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。
圖I是煙氣熱源驅(qū)動(dòng)的帶有氨吸收式制冷機(jī)預(yù)冷的富甲烷氣液化裝置；
圖2是導(dǎo)熱油熱源驅(qū)動(dòng)的帶有氨吸收式制冷機(jī)預(yù)冷的富甲烷氣液化裝置。
具體實(shí)施例方式如圖I和圖2所示為本發(fā)明帶有氨吸收式制冷機(jī)預(yù)冷的富甲烷氣液化裝置，所述帶有氨吸收式制冷機(jī)預(yù)冷的富甲烷氣液化裝置包括單級(jí)混合冷劑液化制冷循環(huán)裝置、余熱回收裝置和預(yù)冷循環(huán)裝置。單級(jí)混合冷劑液化制冷循環(huán)裝置包括富甲烷氣液化部分和冷劑循環(huán)部分。富甲烷氣液化部分包括預(yù)冷器10的富甲烷氣輸入口 103和富甲烷氣輸出口 104、低溫主換熱器11的富甲烷氣輸入口 111和富甲烷氣輸出口 112、LNG節(jié)流閥16通過(guò)管道依次連接。其中，待液化的凈化處理后的富甲烷氣體50經(jīng)預(yù)冷器10冷卻后，進(jìn)入低溫主換熱器11，降溫液化并過(guò)冷后，經(jīng)第一節(jié)流閥16輸出產(chǎn)品LNG。冷劑循環(huán)部分包括氣液分離器14、冷劑壓縮機(jī)12、冷卻器13、預(yù)冷器10的冷劑輸入口 105和冷劑輸出口 106、低溫主換熱器11的第一冷劑輸入口 113和第一冷劑輸出口114、冷劑節(jié)流閥15、低溫主換熱器11的第二冷劑輸入 口 115和第二冷劑輸出口 116依次管道連接組成的回路。其中，液化冷量由混合冷劑制冷循環(huán)提供，混合冷劑60經(jīng)冷劑壓縮機(jī)12增壓后，進(jìn)入冷卻器13降溫并部分冷凝，再經(jīng)預(yù)冷器10預(yù)冷后進(jìn)入低溫主換熱器11，冷卻后出低溫主換熱器11，進(jìn)入冷劑節(jié)流閥15降壓降溫，返回低溫主換熱器11的殼程蒸發(fā)以提供液化冷量，蒸發(fā)后的氣體離開(kāi)低溫主換熱器11，進(jìn)入氣液分離器14，氣相混合冷劑60返回冷劑壓縮機(jī)12的吸入端，完成制冷循環(huán)。本發(fā)明氨吸收式制冷機(jī)7由余熱回收裝置提供驅(qū)動(dòng)熱源，熱媒可以是導(dǎo)熱油30，也可以直接采用燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組I的排煙。如圖I所示為煙氣熱源驅(qū)動(dòng)的帶有氨吸收式制冷機(jī)預(yù)冷的富甲烷氣液化裝置。在該裝置中，余熱回收裝置包括燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組1，在燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組I與氨吸收式制冷機(jī)7的發(fā)生器72通過(guò)管道連通，且該管道上設(shè)有制熱煙氣閥門(mén)3，在制熱煙氣閥門(mén)3和燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組I之間又設(shè)有控制煙氣排放至大氣的直排煙氣閥門(mén)2。燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組I的煙氣20由制熱煙氣閥門(mén)3和直排煙氣閥門(mén)2共同控制，關(guān)閉制熱煙氣閥門(mén)3打開(kāi)直排煙氣閥門(mén)2時(shí)，煙氣直接排至大氣；關(guān)閉直排煙氣閥門(mén)2并打開(kāi)制熱煙氣閥門(mén)3時(shí)，煙氣進(jìn)入氨吸收式制冷機(jī)7內(nèi)的發(fā)生器72，加熱氨水溶液后排至大氣。制熱煙氣閥門(mén)3與直排煙氣閥門(mén)2通過(guò)連鎖控制始終保持I開(kāi)I關(guān)，防止煙氣無(wú)法排放。氨吸收式制冷機(jī)7上設(shè)有補(bǔ)燃裝置18，在余熱不足即冷媒40溫度高于設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)補(bǔ)燃裝置18，維持氨吸收式制冷機(jī)7的制冷能力穩(wěn)定。如圖2所示為導(dǎo)熱油熱源驅(qū)動(dòng)的帶有氨吸收式制冷機(jī)預(yù)冷的富甲烷氣液化裝置。在該裝置中，余熱回收裝置包括燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組I、導(dǎo)熱油爐4、導(dǎo)熱油緩沖罐5及導(dǎo)熱油泵6。導(dǎo)熱油緩沖罐5、導(dǎo)熱油泵6、氨吸收式制冷機(jī)7的發(fā)生器72輸入口和輸出口、熱油爐4的油路輸入口 41和油路輸出口 42依次管道連接組成回路，燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組I與導(dǎo)熱油爐4的煙氣輸入口 43通過(guò)管道連通，且該管道上設(shè)有制熱煙氣閥門(mén)31，在制熱煙氣閥門(mén)31和燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組I之間又設(shè)有控制煙氣排放至大氣的直排煙氣閥門(mén)21，導(dǎo)熱油爐4的煙氣能夠通過(guò)煙氣輸出口 44排放至大氣。燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組I的煙氣20由制熱煙氣閥門(mén)31和直排煙氣閥門(mén)21共同控制，關(guān)閉制熱煙氣閥門(mén)31打開(kāi)直排煙氣閥門(mén)21時(shí)，煙氣直接排至大氣；關(guān)閉直排煙氣閥門(mén)21并打開(kāi)制熱煙氣閥門(mén)31時(shí)，煙氣進(jìn)入導(dǎo)熱油爐4，加熱換熱管中的導(dǎo)熱油后排至大氣。制熱煙氣閥門(mén)31與直排煙氣閥門(mén)21通過(guò)連鎖控制始終保持I開(kāi)I關(guān)，防止出現(xiàn)煙氣無(wú)法排放。導(dǎo)熱油爐4上設(shè)有補(bǔ)燃裝置17，在余熱不足時(shí)即導(dǎo)熱油30溫度低于設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)補(bǔ)燃裝置17，維持氨吸收式制冷機(jī)7的制冷能力穩(wěn)定。高溫導(dǎo)熱油30由導(dǎo)熱油泵6輸送至氨吸收式制冷機(jī)7內(nèi)的發(fā)生器72，加熱氨水溶液后溫度降低，進(jìn)入導(dǎo)熱油爐4加熱后進(jìn)導(dǎo)熱油緩沖罐5貯存，再回導(dǎo)熱油泵6的吸入端完成循環(huán)。預(yù)冷循環(huán)裝置包括冷媒緩沖罐8、冷媒循環(huán)泵9、預(yù)冷器10的冷媒輸入口 101和冷媒輸出口 102、氨吸收式制冷機(jī)7的蒸發(fā)器71的冷媒輸入口和輸出口依次管道連接組成的回路。其中，預(yù)冷循環(huán)裝置為預(yù)冷器10提供冷量。冷媒40在氨吸收式制冷機(jī)7的蒸發(fā)器71內(nèi)降溫后進(jìn)入冷媒緩沖罐8中，再由冷媒循環(huán)泵9輸送進(jìn)入預(yù)冷器10提供冷量，復(fù)溫后返回氨吸收式制冷機(jī)7的蒸發(fā)器71。本發(fā)明的主要特點(diǎn)
I)采用余熱驅(qū)動(dòng)的氨吸收式制冷機(jī)7作為預(yù)冷循環(huán)裝置的一部分。氨吸收式制冷機(jī)7制冷工質(zhì)為氨和水按一定比例配制的混合物，氨的溫室效應(yīng)與臭氧層破壞效應(yīng)均為0，是綠色環(huán)保制冷劑。氨吸收式制冷機(jī)7即可采用水冷，也可采用風(fēng)冷，無(wú)溴化鋰機(jī)組的溶液結(jié)晶問(wèn)題，適用于缺水地區(qū)。2)氨吸收式制冷機(jī)組7由于采用氨為制冷劑，能夠制取低至_30°C的冷媒，因此可獲取比帶溴化鋰預(yù)冷的液化裝置更低的預(yù)冷溫度，更有利于降低液化能耗。制冷溫度根據(jù)液化工藝流程的物料和能量平衡綜合確定，可在_30°C 15°C之間選擇。 3)氨吸收式制冷機(jī)組7的驅(qū)動(dòng)熱源來(lái)自燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組I的250°C 400°C中溫?zé)煔?，燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組I可以是燃?xì)廨啓C(jī)或往復(fù)式燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)；
4)圖I所示的裝置中設(shè)有補(bǔ)燃裝置18，圖2所示的裝置中設(shè)有補(bǔ)燃裝置17，保證余熱不足時(shí)預(yù)冷能力的穩(wěn)定，補(bǔ)燃裝置17和補(bǔ)燃裝置18可以使用富甲烷原料氣為燃料。5)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組I排煙由自動(dòng)控制的制熱煙氣閥門(mén)3和直排煙氣閥門(mén)2 (或制熱煙氣閥門(mén)31和直排煙氣閥門(mén)21)連鎖控制，保證I開(kāi)I關(guān)，制熱煙氣閥門(mén)3和直排煙氣閥門(mén)2 (或制熱煙氣閥門(mén)31和直排煙氣閥門(mén)21)均具備驅(qū)動(dòng)能源中斷后自動(dòng)復(fù)位功能，保證發(fā)電機(jī)組排煙正常。6)低溫主換熱器11采用纏繞管式換熱器，相比板翅式換熱器，承壓能力高，承受熱沖擊能力強(qiáng)，混合冷劑的蒸發(fā)在殼側(cè)進(jìn)行，不存在板翅式換熱器內(nèi)易發(fā)生的兩相流體分布不均衡的問(wèn)題。換熱管束采用不銹鋼材料時(shí)可耐受汞雜質(zhì)的腐蝕。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種帶有氨吸收式制冷機(jī)預(yù)冷的富甲烷氣液化裝置，所述富甲烷氣液化裝置包括單級(jí)混合冷劑液化制冷循環(huán)裝置、預(yù)冷循環(huán)裝置和余熱回收裝置，其特征在于， 所述預(yù)冷循環(huán)裝置包括氨吸收式制冷機(jī)、冷媒緩沖罐、冷媒循環(huán)泵、預(yù)冷器，所述氨吸收式制冷機(jī)的蒸發(fā)器上冷媒輸入口和輸出口、冷媒緩沖罐、冷媒循環(huán)泵、預(yù)冷器的冷媒輸入口和輸出口依次管道連接組成回路； 所述余熱回收裝置包括燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組，在所述燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組與氨吸收式制冷機(jī)的發(fā)生器通過(guò)管道連通，且該管道上設(shè)有制熱煙氣閥門(mén)，在該制熱煙氣閥門(mén)和該燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組之間又設(shè)有控制煙氣排放至大氣的直排煙氣閥門(mén)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有氨吸收式制冷機(jī)預(yù)冷的富甲烷氣液化裝置，其特征在于，所述單級(jí)混合冷劑液化制冷循環(huán)裝置包括低溫主換熱器，所述低溫主換熱器采用纏繞管式換熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有氨吸收式制冷機(jī)預(yù)冷的富甲烷氣液化裝置，其特征在于，所述低溫主換熱器內(nèi)的換熱管束由不銹鋼、銅或鋁合金材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有氨吸收式制冷機(jī)預(yù)冷的富甲烷氣液化裝置，其特征在于，所述氨吸收式制冷機(jī)上設(shè)有補(bǔ)燃裝置。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求I所述的帶有氨吸收式制冷機(jī)預(yù)冷的富甲烷氣液化工藝，其特征在于，所述工藝包括以下步驟 a.待液化的凈化處理后的富甲烷氣體經(jīng)預(yù)冷器的冷卻后，進(jìn)入低溫主換熱器，降溫液化并過(guò)冷后，經(jīng)LNG節(jié)流閥輸出產(chǎn)品液化天然氣； b.混合冷劑經(jīng)冷劑壓縮機(jī)增壓后，進(jìn)入冷卻器降溫并部分冷凝，再經(jīng)預(yù)冷器預(yù)冷后進(jìn)入低溫主換熱器，冷卻后進(jìn)入冷劑節(jié)流閥降壓降溫，返回低溫主換熱器的殼程蒸發(fā)以提供液化冷量，蒸發(fā)后的氣體進(jìn)入氣液分離器，氣相混合冷劑返回冷劑壓縮機(jī)的吸入端，完成制冷循環(huán)； c.冷媒在氨吸收式制冷機(jī)的蒸發(fā)器內(nèi)降溫后進(jìn)入冷媒緩沖罐中，再由冷媒循環(huán)泵輸送進(jìn)入預(yù)冷器提供冷量，復(fù)溫后返回該氨吸收式制冷機(jī)的蒸發(fā)器； d.燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的煙氣由制熱煙氣閥門(mén)、直排煙氣閥門(mén)控制，關(guān)閉制熱煙氣閥門(mén)，打開(kāi)直排煙氣閥門(mén)時(shí)，煙氣直接排至大氣；關(guān)閉直排煙氣閥門(mén)并打開(kāi)制熱煙氣閥門(mén)時(shí)，煙氣經(jīng)氨吸收式制冷機(jī)發(fā)生器的輸入口進(jìn)入該發(fā)生器，加熱氨水溶液后經(jīng)所述發(fā)生器的輸出口排至大氣； e.在冷媒溫度高于設(shè)定值，余熱不足時(shí)，啟動(dòng)所述補(bǔ)燃裝置，維持氨吸收式制冷機(jī)的制冷能力穩(wěn)定。
6.一種帶有氨吸收式制冷機(jī)預(yù)冷的富甲烷氣液化裝置，所述富甲烷氣液化裝置包括單級(jí)混合冷劑液化制冷循環(huán)裝置、預(yù)冷循環(huán)裝置和余熱回收裝置，其特征在于， 所述預(yù)冷循環(huán)裝置包括氨吸收式制冷機(jī)、冷媒緩沖罐、冷媒循環(huán)泵、預(yù)冷器，所述氨吸收式制冷機(jī)的蒸發(fā)器上冷媒輸入口和輸出口、冷媒緩沖罐、冷媒循環(huán)泵、預(yù)冷器的冷媒輸入口和輸出口依次管道連接組成回路； 所述余熱回收裝置包括燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組、導(dǎo)熱油爐、導(dǎo)熱油緩沖罐及導(dǎo)熱油泵，所述導(dǎo)熱油緩沖罐、導(dǎo)熱油泵、氨吸收式制冷機(jī)的發(fā)生器輸入口和輸出口、導(dǎo)熱油爐的油路輸入口和油路輸出口依次管道連接組成回路，所述燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組與導(dǎo)熱油爐的煙氣輸入口通過(guò)管道連通，且該管道上設(shè)有制熱煙氣閥門(mén)，在該制熱煙氣閥門(mén)和該燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組之間又設(shè)有控制煙氣排放至大氣的直排煙氣閥門(mén)，導(dǎo)熱油爐的煙氣能夠通過(guò)煙氣輸出口排放至大氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶有氨吸收式制冷機(jī)預(yù)冷的富甲烷氣液化裝置，其特征在于，所述單級(jí)混合冷劑液化制冷循環(huán)裝置包括低溫主換熱器，所述低溫主換熱器采用纏繞管式換熱器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶有氨吸收式制冷機(jī)預(yù)冷的富甲烷氣液化裝置，其特征在于，所述低溫主換熱器內(nèi)的換熱管束由不銹鋼、銅或鋁合金材料制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶有氨吸收式制冷機(jī)預(yù)冷的富甲烷氣液化裝置，其特征在于，所述導(dǎo)熱油爐上設(shè)有補(bǔ)燃裝置。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶有氨吸收式制冷機(jī)預(yù)冷的富甲烷氣液化工藝，其特征在于，所述工藝包括以下步驟 a.待液化的凈化處理后的富甲烷氣體經(jīng)預(yù)冷器的冷卻后，進(jìn)入低溫主換熱器，降溫液化并過(guò)冷后，經(jīng)LNG節(jié)流閥輸出產(chǎn)品液化天然氣； b.混合冷劑經(jīng)冷劑壓縮機(jī)增壓后，進(jìn)入冷卻器降溫并部分冷凝，再經(jīng)預(yù)冷器預(yù)冷后進(jìn)入所述低溫主換熱器，冷卻后進(jìn)入冷劑節(jié)流閥降壓降溫，返回低溫主換熱器的殼程蒸發(fā)以提供液化冷量，蒸發(fā)后的氣體進(jìn)入氣液分離器，氣相混合冷劑返回冷劑壓縮機(jī)的吸入端，完成制冷循環(huán)； c.冷媒在氨吸收式制冷機(jī)的蒸發(fā)器內(nèi)降溫后進(jìn)入冷媒緩沖罐中，再由冷媒循環(huán)泵輸送進(jìn)入預(yù)冷器提供冷量，復(fù)溫后返回該氨吸收式制冷機(jī)的蒸發(fā)器； d.燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的煙氣由制熱煙氣閥門(mén)、直排煙氣閥門(mén)控制，關(guān)閉制熱煙氣閥門(mén)，打開(kāi)直排煙氣閥門(mén)時(shí)，煙氣直接排至大氣；關(guān)閉直排煙氣閥門(mén)并打開(kāi)制熱煙氣閥門(mén)時(shí)，煙氣經(jīng)導(dǎo)熱油爐煙氣輸入口進(jìn)入該導(dǎo)熱油爐，加熱導(dǎo)熱油爐后經(jīng)導(dǎo)熱油爐的煙氣輸出口排至大氣，高溫導(dǎo)熱油由導(dǎo)熱油泵輸送至氨吸收式制冷機(jī)內(nèi)的發(fā)生器，加熱氨水溶液后溫度降低，進(jìn)入導(dǎo)熱油爐加熱后進(jìn)導(dǎo)熱油緩沖罐貯存，再回導(dǎo)熱油泵的吸入端完成循環(huán)； e.在導(dǎo)熱油溫度低于設(shè)定值，余熱不足時(shí)，啟動(dòng)所述補(bǔ)燃裝置，維持氨吸收式制冷機(jī)的制冷能力穩(wěn)定。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種帶有氨吸收式制冷機(jī)預(yù)冷的富甲烷氣液化裝置及工藝，其中，該富甲烷氣液化裝置包括余熱回收裝置、帶有氨吸收式制冷機(jī)的預(yù)冷循環(huán)裝置，以及采用纏繞管式低溫主換熱器的單級(jí)混合冷劑液化制冷循環(huán)裝置。其工藝主要是利用余熱驅(qū)動(dòng)的氨吸收式制冷機(jī)制取冷媒，對(duì)富甲烷氣和混合冷劑進(jìn)行預(yù)冷，再通過(guò)單級(jí)混合冷劑液化工藝將富甲烷氣液化，以制取液化天然氣產(chǎn)品。燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的煙氣余熱可采用導(dǎo)熱油循環(huán)方式加以回收，再通入氨吸收式制冷機(jī)用于制冷，也可直接將高溫?zé)煔馔ㄈ氚蔽帐街评錂C(jī)用于制冷。本發(fā)明的富甲烷氣液化裝置及工藝充分利用燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組排煙余熱，降低液化能耗，提高液化裝置的可靠性，同時(shí)適用于缺水地區(qū)。
文檔編號(hào)F25J1/02GK102889752SQ20121035740
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月24日
發(fā)明者劉駑 申請(qǐng)人:瑞諾威(北京)工程技術(shù)有限公司