Lorentzen var sønn av blikkenslager og rørlegger Bernt Lorentzen (1846–1914) og Randine Josefine Johannesen (1844–1920). Han tok eksamen som bygningsingeniør ved den tekniske skolen i Bergen i 1894 og som diplomingeniør den tekniske høyskolen i Dresden i 1897. Han var overlærer og senere direktør ved Bergens tekniske skole/mellomskole.