LNG冷能利用浅析.doc

重庆科技学院 课程论文 院（系）:石油与天然气工程学院专业班级: 储运2010-01 学生姓名: 符 开 榆 学 号: 2010440159 论文题目:___ LNG冷能利用浅析 _ 完成日期： 2013 年 5 月 1 日 成 绩:______ ________ 教师签字:________ __ LNG冷能利用浅析 摘要： 随着近年来我国对LNG需求的增多，LNG产业得到了迅猛发展。LNG蕴含着极为可观的冷量，随着LNG产业的迅猛发展合理利用LNG的冷能对于节约能源有着极为重要的作用。从经济效益的角度出发，研究LNG冷能利用将会成为能源产业的一个重要课题。本文简单论述了几种LNG的利用方法，以及LNG冷能利用现状以及发展前景。 关键词：LNG 冷能利用 制冷 技术 1、LNG冷能利用现状以及意义 冷能利用是指将高压低温的LNG液体气化为常压常温的天然气的过程中，回收气化过程中释放的LNG中的能量。 1.1LNG冷能利用形式： LNG冷能利用可分为直接利用、间接利用。LNG直接利用有冷能发电、液化分离空气、冷冻仓库、制取干冰、空调等；间接利用有低温医疗、低温粉碎、食品保存等。但是，冷能的利用不仅要看其能量的回收大小，更重要的是利用效果，在经济合理的情况下，要符合温度对口、冷能梯级利用的总能系统原则。 1.2LNG冷能利用国外现状： 日本是世界上LNG的主要进口国。日本进口使用LNG始于上世纪六十年代，1969年，位于美国阿拉斯加州的肯奈LNG装置投产，开始向日本出口LNG。1997年日本LNG进口量达到了4554万吨，1999年进口量达到了5211万吨，2000年达到了5410万吨。因此，日本较早开始着手LNG的冷能利用，国外LNG冷能利用技术也是以日本为代表。 目前，日本有26台独立（与电厂无直接关系）的冷能利用设备。其中7台空气分离装置，其处理能力大致各为每小时一到两万标准立方米；三台制取干冰装置，产量大致100吨/天/台；1台深度冷冻仓库，容量为33200吨；15台低温朗肯循环独立发电装置，每台的发电功率大约为几千千瓦。 另外，LNG冷能利用的领域还在不断扩展，美国Cryotherm公司新近开发成功了“热电气化器”装置，这种装置与太阳能光电电池原理类似。太阳能光电电池是将太阳能转变为电能，而热电电池是将热能转变为电能，冷源采用低温LNG，热源为环境空气。 1.3 国内LNG冷能利用概况 因为国内LNG应用本身起步晚，有些学者曾在LNG冷能品质分析、LNG冷能发电循环、LNG接收站与发电厂的一体化建设、LNG利用途径等方面作了一些有益的探索，但我国实际应用较少。 我国LNG冷能利用现状： 2、LNG直接利用 2.1利用LNG冷能发电 冷能发电是各国LN G接收站均采用的技术,但采用LNG冷能发电所回收的冷量相对较低,所以许多人形成了“冷能发电不经济”的看法。但是通过一定的技术改进可提升LNG冷能的发电效率。LNG冷能可以通过构建相对独立的低温动力循环加以利用用低温泵对加压,,再膨胀机中做功,电能,如下图所示。 膨胀之后再天然气温度和压力,。原理简单,投资,但LNG冷,大约只有24%的冷量被利用。所以,该方法结合冷能利用使用。LNG中冷能作为冷源采用工质作为工作介质,闭,称为在低温条件下工作的循环。直接膨胀法结合,充分回收利用LNG的冷量和压力,就可以冷能,方法如下图。保证传热温差的稳定循环工质采用丙烷、乙烯,采用混合工质。LNG在亚临界条件下。工业利用中采用再热循环,Brayton循环低温Brayton循环如图所 图中左侧为以为介质低温工作条件下的Brayton循环,是LNG的直接膨胀。可以降-130℃,可以大大提循环效率,。工作介质没有相变过程, LNG的蒸发压力处在超临界循环不同 ,很好的匹配的温度变化,LNG冷能发电是一种新型的无污染发电方式，是一种节能的新技术，但它只考虑到了LNG的冷能利用回收，并没有对LNG冷能品位的利用。以发电的方式对冷能的回收效率很低。现实生产1吨的LNG要消耗850千瓦时电能，即使能将LNG的冷能以100%的效率转化为电能，1吨 LNG的冷能也只相当于240千瓦时能量。所以，利用LNG冷能发电是一种可行的利用方法，却不是回收利用LNG冷能最科学的方式。 液化分离空气:通常的空气分离办法就是使空气液化，通过工质为氟利昂冷冻机、透平膨胀制冷，提取氮气、氧气、氩气等。利用LNG冷能分离空气，是通过氮气作为工质携带冷量，利用氮气冷却来实现空气液化和分离。 利用LNG的低温特性不仅可以降低建设投资，而且生产液氮、液氧的单