本发明涉及耦合余热利用的lng冷能发电，尤其是一种基于lng冷能利用的两级三回热orc发电系统。
背景技术：
1、从气态天然气到lng(liquefied natural gas，液化天然气)的液化过程消耗了大量的能源，所以lng蕴涵着大量的冷能，其气化过程必然释放冷能，而这种形式的冷能利用是无碳排放的。lng冷能发电是当前最为可行的大规模冷能回收方式。lng冷能发电的主要形式是orc(organic rankine cycle，有机朗肯循环)，是采用沸点低的有机工质作为循环工质，将低品位热能转为的高品位的电能，主要包含蒸发器、冷凝器、膨胀机、工质泵等设备。低品位能量包括广泛存在于化工生产、钢材冶炼等工业过程中的中低温余热，充分利用这些中低温余热，可以减少低品位能量浪费。
2、现有技术中，lng冷能发电与余热回收的系统的结构，大多是在单级orc系统上加设回热、再热等环节，没有考虑到当余热处于较高温度时，多种有机工质无法单独使用的问题，如较为常见的乙烯r1150，当高温热源温度较高时不适于使用。还有一些采用多级orc系统的，也仅仅是两个子系统的简单直接叠加，没有考虑两个子系统间的能量交互，进而没有实现能量的充分利用。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提供一种基于lng冷能利用的两级三回热orc发电系统，目的是实现能量的充分利用，提高系统的热效率。
2、本发明采用的技术方案如下：
3、一种基于lng冷能利用的两级三回热orc发电系统，包括高、低温两级循环回路，所述高、低温两级循环回路中包含三次回热，还包括余热热源和lng冷源；
4、高温循环回路包括在高温循环工质侧依次连接成回路的高温蒸发器、高温膨胀机、高低温级间回热器、高温冷凝器、第一工质泵、混合式加热器、第二工质泵和高温回热器，并且所述高温膨胀机的抽汽口与所述高温回热器的放热侧进口连接，高温回热器放热侧出口与所述混合式加热器连接；
5、低温循环回路包括在低温循环工质侧依次连接成回路的低温蒸发器、低温膨胀机、低温冷凝器、第三工质泵和高低温级间回热器；
6、回热过程一为：所述高温膨胀机的高温抽汽在所述高温回热器中对将要进入高温蒸发器的高温循环工质进行预热；
7、回热过程二为：所述高温抽汽经所述高温回热器冷却后与经所述高温冷凝器冷凝后的低焓值工质在所述混合式加热器中混合；
8、回热过程三为：所述高温膨胀机的排汽在所述高低温级间回热器中对将要进入所述低温蒸发器的工质进行预热，即高温循环工质与低温循环工质在高低温级间回热器内进行换热；
9、所述余热热源供给两个蒸发器，所述lng冷源供给两个冷凝器。
10、进一步技术方案为：
11、所述余热热源先经过所述高温蒸发器被其利用后，再经过所述低温蒸发器进行二次利用。
12、所述lng冷源通过冷源管路先经过所述低温冷凝器被其利用后，再经过所述高温冷凝器进行二次利用。
13、所述高温循环回路的结构为：
14、所述高温蒸发器冷流体出口与高温膨胀机进口连接，所述高温膨胀机排汽口与高低温级间回热器放热侧进口连接，高低温级间回热器放热侧出口与高温冷凝器热流体进口连接，所述高温冷凝器热流体出口通过第一工质泵与混合式加热器的第一入口相连接，所述高温回热器放热侧出口与混合式加热器的第二入口连接，混合式加热器出口通过第二工质泵与高温回热器吸热侧进口连接，高温回热器吸热侧出口与高温蒸发器冷流体入口连接。
15、所述第一工质泵用于将高温冷凝器排出的热流体加压到与高温膨胀机的抽汽压力一致，再送入混合式加热器。
16、所述低温循环回路的结构为：
17、所述低温蒸发器冷流体出口与低温膨胀机进口连接，低温膨胀机排汽口与低温冷凝器热流体入口连接，低温冷凝器热流体出口通过第三工质泵与高低温级间回热器吸热侧入口连接，高低温级间回热器吸热侧出口与低温蒸发器冷流体入口连接。
18、所述余热热源接入所述高温蒸发器的热流体入口，高温蒸发器热流体出口与低温蒸发器热流体入口连接。
19、所述lng冷源接入所述低温冷凝器冷流体入口，低温冷凝器冷流体出口与高温冷凝器冷流体入口连接。
20、本发明的有益效果如下：
21、本发明系统基于能量匹配的原则，构造了两级朗肯循环中三次回热过程，一是高温循环回路设有两次回热过程，高温膨胀机的抽汽在高温回热器中对加压后的工质进行预热后进入混合式加热器，通过高温回热器和混合式加热器中的两次回热过程，实现了最大限度地提高吸热过程的平均温度。与常规的两级朗肯循环子系统简单叠加式的系统相比，极大地提高了系统的循环热效率。二是考虑中低温余热作为lng冷能利用orc系统的冷源时，膨胀机排汽处于过热状态，提出了高低温级间回热器，将高温循环的过热排汽作为低温循环的预热热源，即将无法在高温回路中使用的低品位能量在低温回路中使用，增加了能量的有效利用途径，从而提高能量利用率。
22、本发明充分利用了余热热能和lng冷能，具有较高的系统效率。
23、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
1.一种基于lng冷能利用的两级三回热orc发电系统，其特征在于，包括高、低温两级循环回路，所述高、低温两级循环回路中包含三次回热，还包括余热热源和lng冷源；
2.根据权利要求1所述的基于lng冷能利用的两级三回热orc发电系统，其特征在于，所述余热热源先经过所述高温蒸发器(1)被其利用后，再经过所述低温蒸发器(9)进行二次利用。
3.根据权利要求1所述的基于lng冷能利用的两级三回热orc发电系统，其特征在于，所述lng冷源通过冷源管路先经过所述低温冷凝器(11)被其利用后，再经过所述高温冷凝器(4)进行二次利用。
4.根据权利要求1所述的基于lng冷能利用的两级三回热orc发电系统，其特征在于，所述高温循环回路的结构为：
5.根据权利要求4所述的基于lng冷能利用的两级三回热orc发电系统，其特征在于，所述第一工质泵(5)用于将高温冷凝器(4)排出的热流体加压到与高温膨胀机(2)的抽汽压力一致，再送入混合式加热器(6)。
6.根据权利要求4所述的基于lng冷能利用的两级三回热orc发电系统，其特征在于，所述低温循环回路的结构为：
7.根据权利要求6所述的基于lng冷能利用的两级三回热orc发电系统，其特征在于，所述余热热源接入所述高温蒸发器(1)的热流体入口，高温蒸发器(1)热流体出口与低温蒸发器(9)热流体入口连接。
8.根据权利要求7所述的基于lng冷能利用的两级三回热orc发电系统，其特征在于，所述lng冷源接入所述低温冷凝器(11)冷流体入口，低温冷凝器(11)冷流体出口与高温冷凝器(4)冷流体入口连接。
