Objeto de la invención.

El gas natural, constituido fundamentalmente por metano (CH ₄ ), se licúa a temperaturas muy bajas (en el entorno de -160 ^e C), obteniendo gas natural licuado (en adelante GNL), para su transporte. Una vez transportado, durante el proceso de regasificación se produce una continua, pequeña y natural vaporización del GNL debido al desequilibrio térmico con el ambiente. Éste gas, que proviene de la vaporización del GNL se le denomina BOG (de la terminología anglosajona "Boil Off Gas"). El objeto del invento trata de un sistema modular de aprovechamiento del frío en una planta de regasificación de GNL, y del aprovechamiento del BOG para la generación modulable de energía.

La energía generada a partir del aprovechamiento del frió y/o del BOG puede ser, indistintamente, térmica (calor/frio) o eléctrica. El objeto de la invención se encuentra enmarcado dentro de los ciclos de tri-generación de energía (energía eléctrica, frío y calor) empleando ciclos térmicos y, dentro de éstos, en los que emplean fluidos orgánicos o mezclas de los mismos como fluidos de trabajo.

En lo que a la generación de energía eléctrica se refiere, la presente invención se encuentra enmarcada dentro de los sistemas de generación que emplean los conocidos ciclos Brayton y Rankine en cascada operados entre varias temperaturas. Por la utilización del frío del GNL se enmarca dentro de los ciclos térmicos criogénicos que utilizan como foco caliente un foco a temperatura igual, inferior o superior a la temperatura ambiente pudiendo ser también enmarcado en el sector de las medidas de mejora de eficiencia energética.

En lo que a la oferta de frío se refiere, la presente invención se enmarca dentro de los sistemas capaces de ofertar frío como producto secundario del proceso de generación de energía eléctrica, empleando el propio fluido térmico del ciclo por sus características, como fluido portador del frío y por lo tanto como circuito primario de refrigeración. Dentro de este tipo de sistemas, la presente invención emplea la vaporización del fluido de trabajo como foco ofertante de frío. En lo que a la oferta de calor se refiere, la presente invención se basa en el aprovechamiento del calor residual y de baja temperatura proveniente de los gases de escape de una turbina de gas.

El sistema, de acuerdo con el invento, consta de tres ciclos de generación de energía que pueden funcionar de forma conjunta o por separado permitiendo modular la cantidad de energía generada; siendo el primero un ciclo Brayton abierto accionado por el BOG; el segundo un ciclo orgánico de Rankine que emplea amoniaco como fluido de trabajo; y el tercero un ciclo térmico de baja temperatura, que emplea como fluido de trabajo una mezcla de etano y amoniaco. Dicho sistema puede ser acoplado a cualquier planta en el que exista trasiego de fluidos de baja temperatura instalando los módulos del mismo de forma conjunta o separada.

Antecedentes de la invención

Actualmente se conocen plantas de generación de energía de ciclos combinados alimentadas por GNL (por ejemplo, la patente WO9516105/EP0683847); métodos y plantas para la regasificación del GNL (por ejemplo, la patente EP2035740); métodos/aparatos para producir productos comerciales a partir del GNL (por ejemplo, la patente EP1808408) e incluso instalaciones para generar energía, particularmente energía eléctrica, a partir del GNL (por ejemplo, la patente WO9105145/EP0446342), pero el solicitante no conoce precedentes de aprovechamiento del frió y de aprovechamiento del BOG para la generación modulable de energía, ya sea eléctrica y/o térmica de forma conjunta o separada.

Descripción de la invención

El sistema modular de aprovechamiento del frió y/o BOG en una planta de regasificación de gas natural licuado, objeto del invento, se caracteriza porque consta de:

- Un primer ciclo Brayton abierto cuya turbina es accionada por aire frió a presión y por el BOG a la salida del compresor de la planta de regasificación;

- un segundo ciclo Rankine que emplea amoniaco como fluido térmico que se evapora por la acción de los gases de salida de la turbina del ciclo Brayton, y se expansiona en una segunda y tercera turbina, empleándose el vapor de amoniaco de la salida de la citada tercera turbina para calentar el amoniaco de entrada a este ciclo Rankine en un intercambiador liquido/vapor y el vapor de amoniaco una vez condensado se convierte en amoniaco de entrada; - el empleo del caudal de GNL de la bomba secundaria de GNL, su acoplamiento a un vaporizador de agua de mar y el caudal captado por las bombas de agua de mar, siendo todos estos equipos de la planta de regasificación;

- un tercer ciclo de baja temperatura en el que, en un intercambiador situado a la entrada del vaporizador de la planta de regasificación, se condensa la mezcla amoniaco-etano que actúa como fluido térmico del ciclo; y una vez vaporizado, es bombeado y mezclado con la corriente líquida de un separador flash previamente bombeada a la misma presión; y ambas corrientes son mezcladas siendo la mezcla enviada a un intercambiador en el cual se evapora parcialmente por la acción del fluido procedente del citado intercambiador liquido/vapor del ciclo Rankine; el fluido parcialmente vaporizado es introducido en un evaporador en el cual se vaporiza con el agua de mar captada por la citada bomba de captación y la corriente una vez vaporizada y calentada es enviada a una cuarta turbina acoplada a un generador para su expansión en la misma; y una vez expandida, y debido a la calidad del vapor de la misma, la fracción líquida es separada en el citado separador flash y bombeada hasta la presión de trabajo en tanto que la fracción de vapor es enviada a una quinta turbina acoplada a un generador en la cual se expande y de nuevo es enviada al citado intercambiador repitiéndose de nuevo el ciclo;

- medios para el acoplamiento y desacoplamiento de los ciclos Brayton y Rankine de alta temperatura de forma que se pueda producir energía eléctrica y calor de forma conjunta o separada; y

- un sistema de acoplamiento entre los ciclos Rankine de alta y baja temperatura, que está formado por, al menos, una primera y segunda válvula y un primer y segundo intercambiador; donde las válvulas son accionadas eléctricamente mediante un dispositivo colocado a tal efecto que, en caso de que se detecte un determinado desequilibrio térmico, ambas válvulas se posicionan de tal forma que el fluido es direccionado al citado intercambiador donde el fluido, una vez condensado, es admitido de nuevo por la primera de dichas válvulas en el ciclo Rankine mientras que, en caso contrario, es direccionado mediante la segunda válvula al intercambiador de agua de mar y de nuevo introducido en el sistema mediante la primera válvula permitiendo de esta forma el acoplamiento y desacoplamiento automático de ambos ciclos.

También se caracteriza porque dispone de la posibilidad de acoplar un circuito primario de refrigeración en el ciclo de baja temperatura, que se realiza mediante sendos dispositivos de conexión de entrada y salida respectivamente destinados a tal efecto; siendo direccionado el flujo hacia dicho circuito primario de refrigeración en caso de ser conectado mediante una primera válvula de tres vías y readmitido en el ciclo de baja temperatura mediante una segunda válvula de tres vías. En caso de ser conectado el circuito de refrigeración, las citadas primera y segunda válvulas del sistema de acoplamiento entre los ciclos Rankine y de baja temperatura quedarán en la posición de desacoplamiento; de modo que direccionen en el primer caso y admitan en el segundo el fluido una vez condensado en el condensador que emplea agua de mar, siendo bloqueadas ambas válvulas en esta posición.

Estado de la técnica

El acoplamiento de un ciclo abierto tipo Brayton de cabecera con un ciclo cerrado tipo Rankine empleando en este último como fluido de trabajo agua, es el esquema de funcionamiento habitual para la generación de energía eléctrica mediante ciclos combinados de gas natural. Las principales mejoras realizadas en las últimas décadas en esta tecnología han ido encaminadas a aumentar la temperatura máxima admitida por la cámara de combustión de la turbina de gas natural y por lo tanto de su rendimiento. El encarecimiento de los recursos fósiles como el gas natural así como su escasez y la sustitución del ciclo Brayton de cabecera por otras fuentes de calor que actúen como foco caliente del ciclo Rankine ha llevado a la utilización de fluidos alternativos al agua, empleada en este tipo de centrales, dando paso a ciclos Rankine que utilizan fluidos orgánicos como fluidos de trabajo (denominados según la terminología anglosajona ORC "Organic Rankine Cycles"). Esta modificación del ciclo Rankine así como ciclos combinados convencionales emplean como foco frío la temperatura ambiente.

Desde la década de los ochenta, ante la proliferación de las importaciones de gas natural en forma de GNL, el número las centrales de regasificación ha aumentado de forma considerable en todo el mundo. La práctica habitual en Europa y América ha sido verter el frío del GNL al mar, no siendo aprovechado, al considerarse como un residuo de la planta, adecuando el caudal de las bombas de captación de estas plantas al cumplimiento de requisitos medioambientales de vertido.

Desde principios de la década de los ochenta existen en Asia algunas plantas de generación de energía eléctrica accionadas por GNL. Estas plantas emplean, en su mayoría la diferencia de presiones existentes entre la presión de funcionamiento de la bomba secundaria de la planta de regasificación y la presión de distribución del gas natural mediante el empleo de ciclos de expansión directa y su acoplamiento, en algunos casos, a ciclos Rankine empleando distintos fluidos como fluidos de trabajo.

Ventajas de la invención En la actualidad, ni las plantas convencionales de ciclo combinado, ni las plantas ORC ni las plantas de generación de energía eléctrica que aprovechan el frío del GNL existentes han sido diseñadas para funcionar de forma modulable, no siendo capaces de adaptar su producción a las necesidades de las plantas de regasificación. Por otro lado, las plantas diseñadas para el aprovechamiento del frío del GNL requieren para su instalación una modificación sustancial de la planta de regasificación, alterando en la mayor parte de los casos su diseño, no permitiendo su instalación secuencial en plantas de regasificación ya en operación o en fase avanzada de construcción, lo cual sí se permite con el presente invento.

Otra ventaja del presente invento es que permite continuar con la operación normal de la planta de regasificación antes de la instalación de este sistema de generación.

Adicionalmente entre las plantas de aprovechamiento de GNL para la generación de energía eléctrica existentes en la actualidad, no se conoce ninguna que aproveche junto con el frío del GNL el BOG, ni que por lo tanto tenga la flexibilidad necesaria para aprovechar ambos de forma conjunta o separada. Otra ventaja de esta nueva invención es que permite con la misma instalación ofertar distintas cantidades de energía eléctrica, frío y calor de forma conjunta o separada.

Por otro lado, los distintos equipos empleados en los tres ciclos son equipos comercialmente disponibles que pueden adaptarse sin modificaciones sustanciales a las condiciones de trabajo de los ciclos, lo que hace a este sistema más sencillo, en cuanto a su operación y más económico en cuanto a la inversión requerida en comparación con otras tecnologías similares que han tenido que desarrollar equipos criogénicos concretos especialmente concebidos para las mismas.

En lo que a la utilización de los recursos hídricos captados por la planta de regasificación se refiere, la presente invención emplea únicamente la cantidad captada por la planta de regasificación para cada línea de vaporización y en concreto para los intercambiadores de agua de mar (en adelante ORV, que responde según la terminología inglesa a "Open Rack Vaporizers"), pudiendo mejorar sus condiciones de vertido al incrementar su temperatura, reduciendo adicionalmente el consumo eléctrico de las bombas y vertido de sustancias químicas empleadas para el tratamiento de dichos recursos. Breve descripción de los dibujos La figura 1 representa un esquema general del sistema objeto del invento, con sus componentes básicos y la interconexión entre ellos para un ejemplo no limitativo de realización.

Explicación de la invención

El sistema objeto del invento incluye, básicamente, los componentes y particularidades siguientes:

El ciclo Brayton abierto (I), que está formado por una turbina de gas cuyos principales componentes son:

(1 a) Intercambiador de calor aire-líquido

(2a) Compresor de la turbina de gas

(3a) Cámara de combustión

(4a) Cuerpo de expansión de la turbina y generador eléctrico

(5a) Válvula de tres vías de los humos de escape de la turbina

(6a) Válvula de tres vías del circuito de BOG

El ciclo ORC de alta temperatura (II), que está formado por los siguientes componentes principales:

(1 b) Intercambiador de calor líquido-vapor

(2b) Evaporador

(3b) Intercambiador de calor vapor-vapor

(4b) Turbina de alta presión acoplada a un generador

(5b) Turbina de baja presión acoplada a un generador

(6b) Intercambiador de calor líquido-vapor

(7b) Bomba

(8b) Válvula de tres vías (9b) Válvula de tres vías (10b) Condensador

(1 1 b) Conexión para carga y vaciado del fluido térmico

El ciclo de baja temperatura (III), que está formado por los siguientes componentes principales:

(1 c) Intercambiador de calor líquido-vapor

(2c) Intercambiador de calor líquido-vapor

(3c) Válvula de tres vías

(4c) Turbina de alta presión acoplada a un generador eléctrico (5c) Separador tipo flash

(6c) Turbina de baja presión acoplada a un generador eléctrico

(7c) Bomba

(8c) Condensador

(9c) Bomba

(10c) Mezclador

(1 1 c) Válvula de tres vías

(12c) Conexión para carga y vaciado del fluido térmico

(1 d) Sistema de conexión con cerramiento para acoplamiento de circuito primario de refrigeración

(2d) Sistema de conexión con cerramiento para acoplamiento de circuito primario de refrigeración

El sistema de acoplamiento (IV) de los ciclos (II) y (III), que está formado por:

Las válvulas de tres vías (8b), (9b); el intercambiador de calor liquido-vapor (1 c); y el condensador (10b), todos ellos ya indicados anteriormente

Los equipos de la planta de regasificación que aparecen en el esquema son: (1 R) Compresor de BOG

(2R) Bomba de captación de agua de mar

(3R) Bomba secundaria de GNL

(4R) Vaporizador de agua de mar (ORV) En la tecnología conocida, las plantas de regasificación se encuentran emplazadas en zonas portuarias para la descarga del GNL transportado por barcos a -160 ^e C, almacenando dicho GNL a la misma temperatura. El GNL es regasificado principalmente empleando agua de mar como fluido caliente en los vaporizadores de agua de mar (4R), vertiendo en la actualidad al mar el frío del GNL. Las bombas de captación de la planta de regasificación se diseñan para la captación del caudal suficiente de agua de mar como para cumplir con los requisitos medioambientales de temperatura de vertido de la misma.

Por la diferencia de temperaturas entre el ambiente y el GNL así como por la presión de almacenamiento y trasiego por las instalaciones de la planta, parte del GNL se vaporiza de forma natural dando lugar al BOG. El BOG una vez comprimido o bien es mezclado en un recondensador con la corriente principal de GNL para ser posteriormente vaporizado o en último caso quemado en antorcha.

El consumo de energía eléctrica de la planta se debe fundamentalmente al accionamiento de las bombas primarias en el interior de los tanques de almacenamiento, de las bombas secundarias para alcanzar la presión de transporte del gas natural previamente a ser regasificado así como de las bombas de captación de agua de mar. Dicho consumo en la actualidad es demandado al exterior de la planta.

La posibilidad de aprovechar el frío del GNL vertido actualmente al mar así como de gestionar de forma alternativa el BOG y el alto consumo eléctrico de las plantas ha sido el origen de esta invención la cual pretende satisfacer la demanda eléctrica de la planta de regasificación de forma modular y modulable dotando a la planta de la flexibilidad necesaria para su operación óptima sin modificaciones sustanciales de sus procesos. Esto permite su utilización tanto en plantas existentes como en plantas de nueva construcción, incrementando la potencia eléctrica instalada hasta cubrir la demanda de la planta de forma secuencial. Por otro lado y con el fin de evitar modificaciones posteriores de la planta, el sistema planteado en la presente invención puede ser utilizado parcialmente como circuito de refrigeración primario en caso de instalar en las proximidades de la planta un almacén frigorífico. El sistema de generación de energía eléctrica, frío y calor se compone de tres ciclos de generación, uno abierto tipo Brayton en el cual se quema el BOG generado en la planta cuya cuantía es equivalente a la cuantía asignable a una línea de vaporización. La captación del BOG se realiza a la salida del compresor de la planta de regasificación previamente a la entrada en el recondensador mediante una válvula de tres vías que permite direccionar el mismo hacia la turbina de gas natural o hacia el circuito de BOG ya existente en la planta de regasificación. A la salida de la turbina de gas existe otra válvula de tres vías la cual permite la utilización de los humos de salida de la turbina como fuente de calor de alto grado mediante tubería dispuesta a tal efecto o su acoplamiento térmico al ciclo de alta temperatura, el cual es accionado por dichos gases empleando como foco frío o bien el agua de mar a la salida del vaporizador del GNL antes de ser vertida al mar o bien el calentamiento de la mezcla etano-amoniaco previa entrada en el vaporizador del ciclo de baja temperatura.

El acoplamiento y desacoplamiento de ambos ciclos se realiza mediante una válvula de tres vías con un sistema que detecta la temperatura del vaporizador de la planta al cual se acopla el ciclo de baja. En caso de no estar en funcionamiento, direcciona el fluido térmico, amoniaco, hacia el intercambiador situado a la salida del vaporizador del GNL calentando el agua de mar a la salida del mismo. En caso de estar en funcionamiento el ciclo de baja temperatura, direcciona el amoniaco a la salida de la turbina de baja presión a un intercambiador de calor por el que discurre el fluido de trabajo de baja temperatura.

El ciclo de alta temperatura consiste en dos turbinas, una de alta y otra de baja presión en las cuales se expande el amoniaco una vez vaporizado y recalentado. A la salida de la turbina de baja presión se localiza el sistema de acoplamiento térmico para la condensación del amoniaco, el cual una vez condensado es bombeado hasta la presión de trabajo, calentado posteriormente mediante los gases de salida de la turbina de baja presión del ciclo y enviado a los intercambiadores que emplean los gases de escape de la turbina de gas como fluido caliente.

El ciclo de baja temperatura emplea como focos calientes el agua de mar y el condensador del ciclo de alta temperatura, pudiendo funcionar con ambos a la vez o por separado. El condensador del ciclo de alta temperatura calienta y vaporiza parcialmente la mezcla etano- amoniaco la cual se vaporiza posteriormente mediante un intercambiador de calor que emplea como fluido caliente el agua de mar a la salida de las bombas de captación previamente a su entrada en el ORV. Una vez vaporizado es expandido en una turbina de alta presión generando energía eléctrica y a la salida de la misma la fracción líquida es separada del vapor mediante un separador flash a temperatura ligeramente superior calentado por contacto con el ambiente, regulando la temperatura por el tiempo de residencia del fluido. La fracción líquida es circulada hasta una bomba que la bombea a la presión de trabajo y la fracción vapor es de nuevo expandida en el cuerpo de baja presión de la turbina. El fluido de trabajo a la salida de la turbina es condensado mediante un intercambiador de calor acoplado a la entrada del vaporizador de la planta de regasificación por el que circula el GNL calentándose antes de su entrada en el vaporizador de la planta.

La mezcla etano-amoniaco una vez condensada es bombeada hasta la presión de trabajo y mezclada con la corriente líquida del separador flash una vez bombeada a la misma presión, siendo calentada posteriormente y vaporizada antes de su entrada en el cuerpo de la turbina de alta.

Adicionalmente en el ciclo de baja temperatura se encuentran situadas dos válvulas de tres vías a la salida del mezclador de ambas corrientes y a la entrada de la turbina de alta presión lo que permitiría emplear el fluido en el circuito primario de refrigeración, logrando la evaporación del mismo antes de entrar en la turbina. La utilización de este sistema permite en primer lugar utilizar indistintamente, en función de las necesidades de electricidad de la planta, las siguientes combinaciones de los tres ciclos obteniendo distintos productos y distintas cantidades de energía eléctrica:

- Turbina de gas y gases de escape a alta temperatura obteniendo energía eléctrica y calor en caso de que la línea de vaporización de la planta de regasificación se encuentre en parada técnica.

- Turbina de gas y ciclo de amoniaco generando mayor cantidad de energía eléctrica en caso de que la planta así lo demande y el vaporizador se encuentre en parada técnica calentando el agua de mar captada por la planta de regasificación

asegurando el cumplimiento de las restricciones medioambientales impuestas a la planta y calor de baja temperatura.

- Turbina de gas, ciclo de amoniaco y ciclo de etano-amoniaco en caso de

funcionamiento del vaporizador al cual se acopla el ciclo de baja temperatura, lo que permitiría la generación de mayor cantidad de energía eléctrica y el calentamiento del agua de mar empleada a la salida del vaporizador de la planta de regasificación.

- Turbina de gas y ciclo de etano-amoniaco, obteniendo energía eléctrica y calor en aquellos casos en que la gestión de la planta haga funcionar el vaporizador ORV al cual se acopla el ciclo de baja temperatura. - Turbina de gas y/o ciclo de amoniaco, empleando el ciclo de baja como circuito primario de refrigeración accionando las válvulas destinadas a tal efecto.

- Ciclo de baja temperatura generando menor cantidad de energía eléctrica

permitiendo la gestión tradicional del BOG - Ciclo de baja temperatura empleado como circuito de refrigeración primario,

trabajando de forma independiente del resto de los ciclos mediante las válvulas instaladas a tal efecto, obteniendo energía eléctrica y frío.

El acoplamiento o desacoplamiento de la turbina de gas y ciclos de alta y baja temperatura se realizaría a través de las válvulas instaladas a tal fin dando flexibilidad al sistema respecto a los productos obtenidos y la cantidad de los mismos. La utilización de los distintos ciclos con y sin acoplamiento permite modular la cantidad de energía eléctrica generada así como la cantidad y posibilidad de obtener frío y/o calor de forma conjunta o independiente. Asimismo permite a la planta de regasificación continuar con la gestión tradicional del BOG generado y la parada de los vaporizadores cuando fuese necesario. Por lo tanto la presente invención no alteraría el normal funcionamiento de la planta de regasificación.

Modo de funcionamiento de la invención

La figura 1 es un esquema general del sistema modular de aprovechamiento del frío del GNL y del BOG generado en una planta de regasificación para la generación modulable de energía eléctrica, calor y frío en la que se indica la disposición de los componentes de los distintos ciclos que lo componen así como los principales componentes de cada uno y del sistema de acoplamiento de los mismos. Su funcionamiento es el siguiente:

El accionamiento del ciclo (I) se realiza mediante el suministro de BOG generado por la planta a la salida de compresor de BOG de la planta de regasificación (1 R) mediante una válvula de tres vías (6a) que permite o bien suministrar el BOG a la turbina de gas o bien direccionarlo al recondensador o a la antorcha de la planta. El aire previamente enfriado (1 a) es enviado al compresor de la turbina de gas (2a). La turbina de gas opera a la presión de suministro del BOG, siendo éste quemado en exceso de aire en la cámara de combustión (3a). La mezcla es posteriormente expandida en el cuerpo de expansión de la turbina (4a). Los gases de escape accionan el ciclo ORC de alta temperatura (II), en el cual se emplea amoniaco como fluido térmico. La válvula de tres vías (5a) permite la utilización de los gases de escape para accionar el ciclo ORC de alta temperatura o su utilización como foco caliente en otro proceso que así lo requiera mediante dispositivo acoplado a tal efecto. Los humos de escape en caso de accionar el ciclo (II) calientan, evaporan y recalientan el fluido térmico en los intercambiadores y evaporador (1 b), (3b) y (2b) respectivamente. El fluido es expandido con dos escalones de presión (4b) y (5b), empleándose el vapor de salida de la turbina de baja para calentar el fluido una vez bombeado (7b) en un intercambiador de calor líquido- vapor (6b).

El vapor una vez enfriado es introducido en una válvula de tres vías (9b) para su condensación y en función de que el ORV de la planta de vaporización (4R) se encuentre o no en funcionamiento caben dos posibilidades:

En caso de que no se encuentre en funcionamiento, el vapor es condensado en el condensador (10b) a presión superior a la atmosférica empleando para ello el agua captada por la planta de regasificación (4R).

En caso de que se encuentre en funcionamiento, el vapor es enviado al evaporador del ciclo (III) (1 c) en el cual se condensa.

En ambos casos una vez condensado, es devuelto al ciclo (II) mediante el accionamiento de la válvula de tres vías (8b). A la salida de la válvula de tres vías se encuentra un punto de conexión del circuito para la recarga y purga del fluido térmico en caso necesario (1 1 b).

En caso de encontrarse en funcionamiento el vaporizador ORV (4R) y la bomba secundaria (3R) de la planta de regasificación, el GNL actúa como foco frío del ciclo (III). En el intercambiador (8c) situado a la entrada del ORV de la planta se condensa la mezcla amoniaco-etano que actúa como fluido térmico del ciclo. Una vez vaporizado es bombeado (9c) y mezclado con la corriente liquida del separador flash (5c) previamente bombeada (7c) a la misma presión. Ambas corrientes son mezcladas en el mezclador (10c) y la mezcla es enviada a una válvula de tres vías (1 1 c) después de la cual se encuentra un dispositivo de conexión (12c) para la carga o purga del circuito en caso necesario. La válvula de tres vías (1 1 c) en función de su posición da como resultado dos alternativas: a) El direccionamiento del fluido a un circuito primario de refrigeración mediante sistema de acoplamiento destinado al efecto (1 d), en el cual, la mezcla una vez vaporizada y calentada es introducida de nuevo en el ciclo mediante un sistema de acoplamiento destinado al efecto (2d). Dicha corriente es enviada a la válvula de tres vías (3c). b) El direccionamiento del fluido al intercambiador (1 c) en el cual se evapora parcialmente mediante el acoplamiento con el ciclo (II). El fluido parcialmente vaporizado es introducido en el evaporador (2c) el cual se vaporiza con el agua de mar captada por la bomba de captación de la planta de regasificación (2R), obteniendo la misma de la piscina de captación de la planta a la salida de la bomba. La corriente una vez vaporizada y calentada es enviada a la válvula de tres vías (3c).

A la salida de la válvula de tres vías (3c) el fluido una vez evaporado o bien mediante los intercambiadores (1 c) y (2c) o mediante su uso como circuito primario de refrigeración es enviado a la turbina (4c)para su expansión en la misma y generación de energía eléctrica mediante el alternador acoplado a la misma. Una vez expandida, la fracción líquida es separada en un separador flash (5c). Dicho separador es calentado ligeramente por el aire de entrada de la turbina de gas (1 a). La fracción líquida es extraída por la parte inferior del separador y bombeada hasta la presión de trabajo (7c). La fracción vapor es enviada a una turbina acoplada a un generador (6c) en la cual se expande y de nuevo es enviada al condensador (8c) repitiéndose de nuevo el ciclo.

El sistema de acoplamiento (IV) de los ciclos (II) y (III) está formado por las válvulas (8b y 9b) y los intercambiadores (10b) y (1 c). Las válvulas (8b) y (9b) son accionadas eléctricamente mediante un dispositivo colocado a tal efecto en el vaporizador de la planta (4R). En caso de que detecte un determinado desequilibrio térmico entre el ambiente y el vaporizador ORV, ambas válvulas se posicionan de tal forma que el fluido es direccionado al intercambiador (1 c). El fluido una vez condensado es admitido de nuevo por la válvula de tres vías (8b) en el ciclo (II). En caso contrario, es direccionado mediante la válvula (9b) al intercambiador de agua de mar (10b) y de nuevo introducido en el sistema mediante la válvula (8b) permitiendo de esta forma el acoplamiento y desacoplamiento automático de ambos ciclos (II) y (III).

La posibilidad de acoplar un circuito primario de refrigeración en el ciclo (III) se realiza mediante el dispositivo de conexión de entrada y salida (1 d) y (2d) respectivamente destinado a tal efecto, siendo direccionado el flujo hacia dicho circuito en caso de ser conectado mediante la válvula de tres vías (1 1 c) y readmitido en el ciclo (III) mediante la válvula de tres vías (3c). En caso de ser conectado el circuito de refrigeración, las válvulas (9b) y (8b) del sistema de acoplamiento térmico quedarán en la posición que direccionen en el primer caso y admitan en el segundo el fluido una vez condensado en el vaporizador de agua de mar (10b), siendo bloqueadas en esta posición. El sistema objeto de esta invención es modular al acoplarse a un único vaporizador ORV y emplear el agua captada por una bomba de captación para una línea de vaporización y el BOG equivalente a cada línea de vaporización. Adicionalmente es modulable en la cantidad de energía eléctrica que genera mediante el sistema de acoplamiento descrito anteriormente. Asimismo además de generar energía eléctrica de forma modulable, y ser modular en su instalación, puede ser empleado como circuito primario de refrigeración pudiendo ofertar además calor al mismo tiempo.

Los fluidos de trabajo para los ciclos térmicos son amoniaco para el ciclo (II) y una mezcla de etano y amoniaco al 80% y 20% en peso respectivamente para el ciclo (III). Todos los componentes empleados en esta invención son componentes empleados habitualmente para la generación de energía eléctrica mediante ciclos ORC y ciclos combinados convencionales con ligeras modificaciones para adecuarse a las presiones y temperaturas de trabajo.

Las turbinas de amoniaco y de la mezcla de amoniaco y etano estarán dispuestas sobre bancadas con el fin de evitar la propagación de vibraciones a los distintos equipos de la planta de regasificación.

Los componentes del sistema indicados anteriormente se dimensionarán de acuerdo con las características de la planta y los niveles de presión y térmicos que estos requieran e irán provistos de los sistemas de seguridad necesarios. Aplicación industrial

La aplicación industrial de la presente invención se encuentra en las plantas de regasificación de GNL o cualquier otra planta con trasiego de líquidos a baja temperatura para la generación modulable de energía eléctrica, calor y frío con la posibilidad de ser acoplado como circuito primario de refrigeración a una instalación que demande frío siendo el sistema modular al ser acoplado a cada línea de vaporización y utilizar, sin modificar su gestión, los recursos de la planta destinados a tal efecto, permitiendo su instalación secuencial en cada línea de vaporización.