ES2580879B2 - Planta termoeléctrica alimentada con calor ambiental y enfriada mediante regasificación de gas natural licuado - Google Patents
Planta termoeléctrica alimentada con calor ambiental y enfriada mediante regasificación de gas natural licuado Download PDFInfo
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Abstract
La presente invención denominada "planta termoeléctrica alimentada con calor ambiental y enfriada mediante regasificación del GNL", es el aprovechamiento del proceso de regasificación del GNL para ser utilizado como foco frío de una planta termoeléctrica. Está constituida por dos ciclos Rankine y un turbogenerador de expansión directa de GN, conectados en cascada con respecto la fuente fría formada por el proceso de regasificación del GNL. Esta planta es alimentada con calor procedente tanto de la industria como del entorno ambiental basado en agua de mar, ríos, lagos o aire del ambiente. Los ciclos Rankine operan con argón y metano respectivamente, mientras que la turbina de expansión directa de GN opera con el gas natural (GN) regasificado y destinado al consumo.
Description
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DESCRIPCION
Planta termoelectrica alimentada con calor ambiental y enfriada mediante regasificacion de gas natural licuado.
Campo tecnico de la invencion
La presente planta termoelectrica objeto de la invencion, pertenece al campo tecnico de la produccion de energla electrica con calor ambiental procedente del agua de mar, rlos, lagos o aire atmosferico y que utiliza el proceso de regasificacion del gas natural licuado (GNL) como medio de enfriamiento.
Objetivo de la invencion
El objetivo de la presente invencion denominada Planta termoelectrica alimentada con calor ambiental y enfriada mediante regasificacion del GNL, es el aprovechamiento del proceso de regasificacion del GNL para ser utilizado como foco frlo de una planta termoelectrica alimentada con calor procedente del entorno, incluyendo calor residual, o calor del agua o aire ambientales.
Antecedentes de la invencion
Las plantas convencionales de regasificacion del GNL, utilizan diversas configuraciones para producir electricidad utilizando el frlo disponible durante su proceso de regasificacion. Asl, las plantas de regasificacion del GNL dotadas del sistema de produccion de energla electrica con calor ambiental, detectadas despues de un rastreo de las bases de datos en el campo de la regasificacion son:
EP2390745 A2, US4995234, US5457951, US6089022, US6367258 y US7493763.
El invento denominado Planta termoelectrica alimentada con calor ambiental y enfriada mediante regasificacion del GNL se diferencia de los citados tanto en la configuracion flsica como los fluidos termicos. En el estado actual de la tecnologla no se conocen plantas de regasificacion del GNL que produzcan energla electrica con calor del ambiente, constituidas por dos ciclos de Rankine y un turbogenerador de expansion directa de GN conectados en cascada con respecto la fuente frla formada por el proceso de regasificacion.
Breve descripcion de la invencion
La planta termoelectrica alimentada con calor ambiental y enfriada mediante regasificacion del GNL esta constituida por dos ciclos de Rankine y un turbogenerador de expansion directa de GN, conectados en cascada con respecto la fuente frla formada por el proceso de regasificacion del GNL, utilizando calor procedente tanto de la industria como del entorno ambiental basado en agua de mar, rlos, lagos o aire del ambiente. Los ciclos de Rankine operan con argon y metano respectivamente, mientras que la turbina de expansion directa de GN opera con el gas natural (GN) regasificado y destinado al consumo.
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Descripcion de las figuras
En esta seccion se describen a modo ilustrativo y no limitativo, los componentes que constituyen la planta termoelectrica alimentada con calor ambiental y enfriada mediante regasificacion del GNL para facilitar la comprension de la invencion, en donde se hace referencia a las siguientes figuras:
Figura 1. Muestra el esquema de la planta termoelectrica alimentada con calor ambiental y enfriada mediante regasificacion del GNL, compuesta por los siguientes componentes:
1. deposito almacen de GNL
2. bomba de suministro del GNL
3. condensador de ciclo Rankine de argon
4. bomba de alimentacion del ciclo Rankine de argon
5. regenerador de calor del ciclo Rankine de argon
6. turbina de alta presion del ciclo Rankine de argon
7. turbina de baja presion del ciclo Rankine de argon
8. condensador de ciclo Rankine de metano
9. bomba de alimentacion del ciclo Rankine de metano
10. regenerador de calor del ciclo Rankine de metano
11. turbina de alta presion del ciclo Rankine de metano
12. turbina de baja presion del ciclo Rankine de metano
13. calentador de argon y metano con calor ambiental
14. calentador de GN con calor ambiental
21. 1a etapa de la turbina de expansion directa de GN
22. 2a etapa de la turbina de expansion directa de GN
23. 3a etapa de la turbina de expansion directa de GN
24. 4a etapa de la turbina de expansion directa de GN
31. generador electrico de los ciclos Rankine de argon y metano
32. generador electrico de la turbina de expansion directa de GN
33. lfnea de distribucion de GN a usuarios.
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Descripcion detallada de la invencion
La planta termoelectrica alimentada con calor ambiental y enfriada mediante regasificacion del GNL, esta constituida por dos ciclos de Rankine y un turbogenerador de expansion directa de GN conectados en cascada con respecto al foco frio formado por el proceso de regasificacion de GNL donde,
el ciclo Rankine de argon consta de:
- condensador de argon (3) el cual utiliza parcialmente el fno del proceso de
regasificacion del LNG,
- bomba de alimentacion del ciclo Rankine de argon (4)
- regenerador de calor del ciclo Rankine de argon (5)
- turbina de alta presion del ciclo Rankine de argon (6)
-turbina de baja presion del ciclo Rankine de argon (7) y donde, el ciclo de Rankine de metano consta de:
- condensador de argon (8) el cual utiliza parcialmente el frio del proceso de
regasificacion del LNG,
- bomba de alimentacion del ciclo Rankine de metano (8)
- regenerador de calor del ciclo Rankine de argon (9)
- turbina de alta presion del ciclo Rankine de argon (10)
- turbina de baja presion del ciclo Rankine de argon (11)
y donde, los ciclos Rankine de argon y metano absorben calor del calentador (13) alimentado con calor ambiental
y donde, las turbinas de los ciclos de Rankine de argon y metano (6), (7), (11) y (12), actuan sobre el generador (31) por medio de un eje comun
y donde, la turbina de expansion directa de GN consta de de cuatro etapas de expansion (21), (22), (23) y (24) con recalentamiento intermedio
y donde, la turbina de expansion directa de GN absorbe calor del calentador (14) alimentado con calor ambiental
y donde, la turbina de expansion directa de GN formada por las etapas (21), (22), (23) y (24) actua sobre el generador (32) por medio de un eje comun.
La planta termoelectrica alimentada con calor ambiental y enfriada mediante la regasificacion del GNL opera calentando y regasificando el GNL, de tal manera que el GNL almacenado en el almacen de GNL (1) es bombeado a alta presion y temperatura
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aproximada de -162°C por la ifnea de distribucion de GN a usuarios (33), mediante la bomba de suministro del GNL (2). Atraviesa el condensador del ciclo Rankine de argon (3) absorbiendo calor y condensando el argon, seguidamente atraviesa el condensador del ciclo Rankine de metano (8) absorbiendo calor y condensando el metano, para pasar al calentador (14), donde es calentado y expandido en la turbina de expansion directa de GN dotada de cuatro etapas con recalentamiento intermedio, siendo finalmente evacuado a la lfnea de distribucion de GN a usuarios (33) a la presion de utilizacion.
Descripcion de la realizacion preferente de la invencion
La realizacion preferente de la planta termoelectrica alimentada con calor ambiental y enfriada mediante regasificacion del GNL esta referida a la figura 1, constituida por:
a) ciclo Rankine de argon formado por:
- condensador de argon (3) el cual utiliza parcialmente el frlo del proceso de regasificacion del LNG
- bomba de alimentacion del ciclo Rankine de argon (4)
- regenerador de calor del ciclo Rankine de argon (5)
- turbina de alta presion del ciclo Rankine de argon (6)
- turbina de baja presion del ciclo Rankine de argon (7)
b) el ciclo de Rankine de metano formado por:
- condensador de metano (8) el cual utiliza parcialmente el frlo del proceso de regasificacion del LNG
- bomba de alimentacion del ciclo Rankine de metano (8)
- regenerador de calor del ciclo Rankine de metano (9)
- turbina de alta presion del ciclo Rankine de metano (10)
- turbina de baja presion del ciclo Rankine de metano (11) y donde,
los ciclos Rankine de argon y metano absorben calor del calentador (13) alimentado con calor ambiental
y donde, las turbinas de los ciclos Rankine de argon y metano (6), (7), (11) y (12) actuan sobre el generador (31) por medio de un eje comun.
c) la turbina de expansion directa de GN dotada de cuatro etapas de expansion (21), (22), (23) y (24) con recalentamiento intermedio
y donde, la turbina de expansion directa de GN absorbe calor del calentador (14) alimentado con calor ambiental
y donde, la turbina de expansion directa de GN formada por las etapas (21), (22), (23) y 5 (24) actua sobre el generador (32) por medio de un eje comun.
Claims (2)
- 5101520253035404550REIVINDICACIONES1. Planta termoelectrica alimentada con calor ambiental y enfriada mediante regasificacion del GNL la cual esta constituida por:a) un ciclo Rankine de argon formado por:- condensador de argon (3) el cual utiliza parcialmente el frlo del proceso de regasificacion del LNG- bomba de alimentacion del ciclo Rankine de argon (4)- regenerador de calor del ciclo Rankine de argon (5)- turbina de alta presion del ciclo Rankine de argon (6)- turbina de baja presion del ciclo Rankine de argon (7)b) un ciclo Rankine de metano formado por:- condensador de metano (8) el cual utiliza parcialmente el frlo del proceso de regasificacion del LNG,- bomba de alimentacion del ciclo Rankine de metano (8)- regenerador de calor del ciclo Rankine de metano (9)- turbina de alta presion del ciclo Rankine de metano (10)- turbina de baja presion del ciclo Rankine de metano (11)y donde, los ciclos Rankine de argon y metano absorben calor del calentador (13) alimentado con calor ambientaly donde, las turbinas de los ciclos Rankine de argon y metano (6), (7), (11) y (12) actuan sobre el generador (31) por medio de un eje comun.c) la turbina de expansion directa de GN dotada de cuatro etapas de expansion (21), (22),(23) y (24) con recalentamiento interm edioy donde, la turbina de expansion directa de GN absorbe calor del calentador (14) alimentado con calor ambientaly donde, la turbina de expansion directa de GN formada por las etapas (21), (22), (23) y(24) actua sobre el generador (32) por medio de un eje comun.
- 2. Procedimiento de operacion de la planta termoelectrica alimentada con calor ambiental y enfriada mediante regasificacion del GNL segun reivindicacion primera, caracterizado porque opera calentando y regasificando el GNL de tal manera que el GNL almacenado en el almacen de GNL (1) es bombeado a alta presion y temperatura aproximada de -162°C por la lfnea de distribucion de GN a usuarios (33), mediante la bomba desuministro del GNL (2). Atraviesa el condensador del ciclo Rankine de argon (3) absorbiendo calor y condensando el argon, seguidamente atraviesa el condensador del ciclo Rankine de metano (8) absorbiendo calor y condensando el metano, para pasar al calentador (14), donde es calentado y expandido en la turbina de expansion directa de 5 GN dotada de cuatro etapas con recalentamiento intermedio, siendo finalmente evacuado a la lfnea de distribucion de GN a usuarios (33) a la presion de utilizacion.
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