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ES2436717R1 - Planta térmica de dos ciclos rankine en serie para instalaciones de regasificación de gas natural licuado - Google Patents

Planta térmica de dos ciclos rankine en serie para instalaciones de regasificación de gas natural licuado Download PDF

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ES2436717R1
ES2436717R1 ES201200700A ES201200700A ES2436717R1 ES 2436717 R1 ES2436717 R1 ES 2436717R1 ES 201200700 A ES201200700 A ES 201200700A ES 201200700 A ES201200700 A ES 201200700A ES 2436717 R1 ES2436717 R1 ES 2436717R1
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
application
rankine
art
date
state
Prior art date
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Application number
ES201200700A
Other languages
English (en)
Other versions
ES2436717A2 (es
ES2436717B1 (es
Inventor
Ramón FERREIRO GARCÍA
Manuel ROMERO GÓMEZ
Alberto DEMIGUEL CATOIRA
Javier ROMERO GÓMEZ
José CARBIA CARRIL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universidade da Coruna
Original Assignee
Universidade da Coruna
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Publication date
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Publication of ES2436717A2 publication Critical patent/ES2436717A2/es
Publication of ES2436717R1 publication Critical patent/ES2436717R1/es
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C9/00Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure
    • F17C9/02Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure with change of state, e.g. vaporisation
    • F17C9/04Recovery of thermal energy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

Planta térmica de dos ciclos Rankine en serie para instalaciones de regasificación de gas natural licuado, permite el aprovechamiento del frio residual del proceso de regasificación del gas natural licuado para incrementar la eficiencia térmica del proceso de conversión de energía térmica a eléctrica vía energía mecánica mediante asociación de dos ciclos Rankine regenerativos en serie, en donde los gases de la combustión ceden primeramente calor a un ciclo Rankine de alta temperatura y seguidamente ceden calor al ciclo Rankine de baja temperatura. El ciclo Rankine de alta temperatura opera con dióxido carbono, mientras que el ciclo Rankine de baja temperatura opera con xenón. La condensación del fluido de trabajo de ambos ciclos es realizada por el refrigerante constituido por el gas natural licuado al ser regasificado para su distribución y usos energéticos. El calor rechazado por el sistema de combustión después de haber cedido todo el calor posible a los dos ciclos Rankine es aprovechado para calentar el aire de combustión.

Claims (2)

  1. OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 201200700
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 29.06.2012
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : F17C9/04 (2006.01) F01K25/00 (2006.01)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    X
    EP 0009387 A1 (FLUOR CORP) 02.04.1980, 1-4
    párrafos [12-15],[18-22]; figuras.
    A
    ES 2076376 T3 (CHICAGO BRIDGE & IRON TECH) 01.11.1995, 1-4
    columna 7, línea 49 – columna 9, línea 51; figura 1.
    A
    WO 2010048100 A2 (BURKHART TECHNOLOGIES LLC et al.) 29.04.2010, 1-4
    resumen; página 3, líneas 9-13; figuras.
    A
    EP 2224165 A2 (HITACHI LTD) 01.09.2010, 1-4
    párrafos [18],[29-30],[38]; figuras.
    A
    US 4444015 A (MATSUMOTO OSAMU et al.) 24.04.1984, 1-4
    columna 3, línea 15 – columna 4, línea 6; figura 3.
    A
    ES 2121608 T3 (CABOT CORP) 01.12.1998, 1-4
    columna 4, línea 16 – columna 6, línea 60; figuras.
    A
    US 2009282836 A1 (MAK JOHN) 19.11.2009, 1-4
    párrafos [26-35]; figuras.
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 11.12.2013
    Examinador E. García Lozano Página 1/4
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Nº de solicitud: 201200700
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) F17C, F01K Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de
    búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC
    Informe del Estado de la Técnica Página 2/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201200700
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 11.12.2013
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-4 SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-4 SI NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    Informe del Estado de la Técnica Página 3/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 201200700
    1. Documentos considerados.-
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    EP 0009387 A1 (FLUOR CORP) 02.04.1980
    D02
    ES 2076376 T3 (CHICAGO BRIDGE & IRON TECH) 01.11.1995
    D03
    WO 2010048100 A2 (BURKHART TECHNOLOGIES LLC et al.) 29.04.2010
    D04
    EP 2224165 A2 (HITACHI LTD) 01.09.2010
  2. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    La presente solicitud se refiere a una planta térmica en la que se emplean dos ciclos Rankine en serie para instalaciones de gas natural licuado. El planta objeto de la invención comprende los dos ciclos Rankine en serie con respecto a los gases de combustión, donde el ciclo de alta temperatura opera con dióxido de carbono y el de baja temperatura con xenón (Reiv.1 y 3). Los gases de combustión ceden posteriormente el calor residual al aire de combustión mediante un intercambiador de calor (Reiv.2), y en la condensación de los fluidos de los ciclos Rankine se emplea el flujo de gas natural licuado en el proceso de regasificación (Reiv.4). El documento D01 divulga un método para obtener energía aprovechando la regasificación de un gas licuado, típicamente un hidrocarburo. Como puede verse en la figura 2, el método incluye el empleo de dos ciclos Rankine que aprovechan como foco frío en sus respectivos condensadores (102 y 104) la corriente de GNL, empleando como foco caliente los gases de escape de sendas turbinas de gas (113 y 127). La corriente de GNL también se emplea para precalentar el aire que entra en las turbinas de gas. Las diferencias con respecto a la solicitud son el empleo de determinados fluidos en los ciclos Rankine, el empleo de los ciclos Rankine en serie con respecto a los gases de combustión, y el precalentamiento del aire de combustión empleando los gases de combustión tras su empleo como foco caliente en los ciclos Rankine. El empleo de dos turbinas de gas, una para cada ciclo Rankine, de acuerdo a D01, o el empleo de un solo foco caliente para ambos ciclos Rankine parece una alternativa de diseño cuya realización práctica no necesitaría actividad inventiva por parte de un experto en la materia. Es posible que un aprovechamiento adecuado de la configuración en serie implicara el empleo de determinados fluidos, pero en el estado de la técnica se han encontrado ciclos que trabajan tanto con dióxido de carbono como con xenón (ver documentos D02 y D03), por lo que su empleo se considera evidente para un experto en la materia. En cuanto al precalentamiento del aire de entrada empleando la energía que aún queda en los gases de escape tras su aprovechamiento en los ciclos Rankine, también se considera una opción de diseño conocida para un experto en la materia a la vista del documento D04. Por lo tanto, se considera que la invención es nueva pero no inventiva (Art. 6 y 8 Ley de Patentes 11/1986).
    Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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