LNG冷能利用技術(shù)

1、ORC發(fā)電系統(tǒng)/多溫段換熱系統(tǒng)LNG的冷能利用技術(shù)01020304液化天然氣的發(fā)展LNG冷能利用的方式利用LNG冷能的發(fā)電技術(shù)LNG 冷能利用多溫段換熱系統(tǒng) 一、課題研究背景及研究?jī)?nèi)容一、液化天然氣的發(fā)展作為天然氣的液態(tài)形式，是天然氣經(jīng)過凈化處理、降溫至162時(shí)形成的液體，體積變?yōu)樵瓉淼?/600，其存在增加了天然氣儲(chǔ)運(yùn)和利用的靈活性，擴(kuò)大了天然氣的應(yīng)用范圍。中國(guó)天然氣進(jìn)口量從世界第四躍居為世界第一，年均增長(zhǎng)率達(dá)21.8%。液化天然氣：一、液化天然氣的發(fā)展 一、課題研究背景及研究?jī)?nèi)容二、LNG冷能利用的方式LNG是氣態(tài)天然氣通過低溫工藝液化并凈化而得到的低溫液體混合物，常壓下溫度約為 -162

2、C。LNG在接收站進(jìn)行再氣化的過程中將釋放出大量的冷能，約為830860 kJ/kg。若該冷能完全轉(zhuǎn)化為動(dòng)力，則一噸LNG可釋放的冷能相當(dāng)于240kWh。可利用LNG冷能：World natural gas consumptionChinas total imports of natural gas 一、課題研究背景及研究?jī)?nèi)容以洋山港為例，當(dāng)前洋山港年進(jìn)口液化天然氣300萬噸，假設(shè)冷能發(fā)電系統(tǒng)冷能利用率為僅10%，理論年發(fā)電量可達(dá)6900萬kWh,目前國(guó)內(nèi)已建成超過19座接收站。可利用LNG冷能：二、LNG冷能利用的方式 一、課題研究背景及研究?jī)?nèi)容按利用LNG 冷能的過程可分為：二、LNG冷能

3、利用的方式 一、課題研究背景及研究?jī)?nèi)容LNG動(dòng)態(tài)氣化條件下非共沸有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)三、利用LNG冷能的發(fā)電技術(shù) 一、課題研究背景及研究?jī)?nèi)容利用LNG冷能的發(fā)電方法：三、利用LNG冷能的發(fā)電技術(shù) 一、課題研究背景及研究?jī)?nèi)容冷能發(fā)電：從目前的研究情況來看， 回收利用 LNG 冷能發(fā)電主要有以下方式， 即直接膨脹法發(fā)電、低溫有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電、低溫布雷頓循環(huán)發(fā)電、 改進(jìn)及復(fù)合的循環(huán)發(fā)電。 三、利用LNG冷能的發(fā)電技術(shù) 一、課題研究背景及研究?jī)?nèi)容冷能發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)：LNG冷能發(fā)電技術(shù)由于其利用溫區(qū)寬、受LNG氣化量波動(dòng)影響小等優(yōu)點(diǎn)，在LNG冷能利用領(lǐng)域占據(jù)了主要地位。有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電技術(shù)利用LNG

4、作為冷源，海水或者低品位熱能(工業(yè)余熱、太陽(yáng)能、地?zé)崮?作為熱源優(yōu)點(diǎn)：消耗外界電功少可利用多種廉價(jià)熱源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓力較低三、利用LNG冷能的發(fā)電技術(shù) 一、課題研究背景及研究?jī)?nèi)容公司LNG基地啟用年發(fā)電量(kW)發(fā)電方式大阪瓦斯泉北NO.219791450朗肯循環(huán)東邦瓦斯知多19811000朗肯循環(huán)大阪瓦斯泉北NO.419826000直接膨脹和朗肯聯(lián)合循環(huán)北九州LNG九電-新日鐵19829400直接膨脹和朗肯聯(lián)合循環(huán)中部電力知多19837200直接膨脹和朗肯聯(lián)合循環(huán)中部電力知多19847200直接膨脹和朗肯聯(lián)合循環(huán)日本海LNG新泄19845600直接膨脹東京瓦斯根岸19854000朗肯循環(huán)東

5、京電力東扇島19863300直接膨脹大阪瓦斯姬路19872500朗肯循環(huán)東京電力東扇島19878800直接膨脹東京電力東扇島19918800直接膨脹大阪瓦斯泉北NO.119892400直接膨脹中部電力四日市19897000直接膨脹和朗肯聯(lián)合循環(huán)大阪瓦斯巖崎19961155直接膨脹大阪瓦斯姬路20005000直接膨脹臺(tái)灣中油永安20022600直接膨脹、朗肯循環(huán)Table1 世界范圍內(nèi)正在運(yùn)營(yíng)的LNG冷能發(fā)電廠三、利用LNG冷能的發(fā)電技術(shù) 一、課題研究背景及研究?jī)?nèi)容國(guó)內(nèi)的冷能發(fā)電：目前國(guó)內(nèi)對(duì) LNG 冷能的利用率較低，且基本為空氣分離，如福建莆田的空分項(xiàng)目。而空氣分離裝置對(duì)于 LNG 冷能的利用

6、率較低，且受到液氮和液氧當(dāng)?shù)叵掠问袌?chǎng)的影響較大，導(dǎo)致大部分冷能均被浪費(fèi)。冷能發(fā)電方面僅有上海 LNG 項(xiàng)目?jī)?chǔ)罐擴(kuò)建工程準(zhǔn)備購(gòu)置日本一套冷能發(fā)電裝置，額定 LNG 氣化能力為 205.2 t/h，以海水作為熱源，裝機(jī)容量在3500KW左右。冷能發(fā)電裝置采用低溫朗肯循環(huán)系統(tǒng)，冷媒選用丙烷。由于進(jìn)口設(shè)備價(jià)格昂貴，系統(tǒng)的投資回收期在15-17年左右。 國(guó)產(chǎn)化勢(shì)在必行項(xiàng)目進(jìn)度數(shù)量/個(gè)已投產(chǎn)20擴(kuò)建5在建10籌建13意向32合計(jì)75表：中國(guó)LNG接收站情況表三、利用LNG冷能的發(fā)電技術(shù) 一、課題研究背景及研究?jī)?nèi)容構(gòu)建了以LNG為冷源，海水/工業(yè)余熱為熱源的有機(jī)朗肯示范系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高效三流體換熱冷能發(fā)電。通過

7、液氮模擬LNG的冷量，以電加熱水箱模擬工業(yè)余熱的方式，設(shè)計(jì)并建設(shè)了LNG冷能有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。以變工況方式進(jìn)行試驗(yàn)，獲得了LNG動(dòng)態(tài)氣化條件下非共沸有機(jī)朗肯循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。視頻鏈接三、利用LNG冷能的發(fā)電技術(shù) 一、課題研究背景及研究?jī)?nèi)容三、利用LNG冷能的發(fā)電技術(shù) 一、課題研究背景及研究?jī)?nèi)容換熱技術(shù)大幅提高,新型換熱形式可以替代原有換熱設(shè)備, 實(shí)現(xiàn)跨代超越，如印刷電路板微通道高效換熱器;精準(zhǔn)控制技術(shù)的顯著進(jìn)步,實(shí)時(shí)調(diào)整以保證內(nèi)部換熱的實(shí)時(shí)匹配，利用三流體小溫差換熱，換熱溫差為6，減少不可逆損失，提高單位LNG的冷能發(fā)電量；循環(huán)工質(zhì)的選擇 人工復(fù)合有機(jī)工質(zhì)的性能有了顯著的提高，可以針對(duì)

8、多種熱源和冷源實(shí)現(xiàn)工質(zhì)性能匹配;比如五氟丙烷，甲乙丙丁烷混合物。磁懸浮無油透平的出現(xiàn)，為更高效提高發(fā)電效率，減少設(shè)備故障提供了新方向。系統(tǒng)設(shè)備整體技術(shù)后發(fā)優(yōu)勢(shì):三、利用LNG冷能的發(fā)電技術(shù) 一、課題研究背景及研究?jī)?nèi)容應(yīng)用場(chǎng)景： （1）沿海LNG接收站（冷源：LNG 熱源：海水）（2）LNG動(dòng)力船舶（冷源：LNG;熱源： 船舶余熱）（3）LNG發(fā)電船（冷源：LNG;熱源： 發(fā)電余熱）三、利用LNG冷能的發(fā)電技術(shù) 一、課題研究背景及研究?jī)?nèi)容LNG冷能利用的多溫段換熱系統(tǒng)四、LNG 冷能利用多溫段換熱系統(tǒng) 一、課題研究背景及研究?jī)?nèi)容場(chǎng)景的溫區(qū)需求： 用途 溫度范圍 適宜儲(chǔ)存物舒適性空調(diào)數(shù)據(jù)中心冷卻

9、5-15 / 果蔬預(yù)冷裝置 010 水果、蔬菜等 食品保鮮的冷藏庫(kù) 0以下 肉類，水產(chǎn)類 低溫庫(kù)（冷凍庫(kù)） -18-25 豬牛羊肉、魚、禽肉、疫苗 速凍庫(kù)（急凍庫(kù)） -35-40 金槍魚、三文魚 超低溫庫(kù)（深冷庫(kù)） -45-60 水餃、速凍食品、快速冰凍四、LNG 冷能利用多溫段換熱系統(tǒng) 一、課題研究背景及研究?jī)?nèi)容數(shù)據(jù)中心冷卻：數(shù)據(jù)中心99%的熱量來自 IT 設(shè)備的運(yùn)行散熱，配套的空調(diào)系統(tǒng)用電量占總能耗的35%。可以利用 LNG 冷能對(duì)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行冷卻，以支撐數(shù)據(jù)中心散熱需求。 采用LNG冷能供冷數(shù)據(jù)中心，可以將 PUE降低到1.05，大幅降低數(shù)據(jù)中心能 耗。四、LNG 冷能利用多溫段換熱系統(tǒng)

10、 一、課題研究背景及研究?jī)?nèi)容冷鏈物流：在食品物流鏈中，冷藏庫(kù)和卡車進(jìn)行冷藏以保持低溫狀態(tài)，在運(yùn)輸過程中保持食品新鮮。冷鏈物流所需的重卡運(yùn)輸及制冷需求，與 LNG 汽車的冷能利用相契合，降低能耗的同時(shí)，帶來經(jīng)濟(jì)效益，是 LNG 冷能利用的新領(lǐng)域。四、LNG 冷能利用多溫段換熱系統(tǒng) 一、課題研究背景及研究?jī)?nèi)容冷凍冷藏：采用 LNG 冷能作為冷庫(kù)的冷源，將載冷劑冷卻到-20-65 ，然后通過載冷劑制冷循環(huán)冷卻冷庫(kù)，不用冷凍機(jī)，可以很容易地將冷庫(kù)溫度維持在-18-70，電耗降低 65%，并減少建設(shè)費(fèi)用10%。四、LNG 冷能利用多溫段換熱系統(tǒng) 一、課題研究背景及研究?jī)?nèi)容系統(tǒng)介紹：四、LNG 冷能利用多溫段換熱系統(tǒng) 一、課題研究背景及研究?jī)?nèi)容實(shí)驗(yàn)設(shè)備：四、LNG 冷能利用多溫段換熱系統(tǒng) 一、課題研究背景及研究?jī)?nèi)容強(qiáng)化管的對(duì)比：040102雙面強(qiáng)化管斜紋翅片管麻面管幾何參數(shù)材質(zhì)316LDo(mm)19.00(0.02)(mm)1.08(0.03)長(zhǎng)度1160mm四、LNG 冷能利用多溫段換熱系統(tǒng) 一、課題研究背景及研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容：沸騰方面不同強(qiáng)化管表面、汽化核沸騰汽泡的生長(zhǎng)、脫離及汽泡間合并情況工質(zhì)多