LNG -冷能發(fā)電建設(shè)方案

地址：廣東省深圳市寶安區(qū)西鄉(xiāng)大規(guī)模LNG冷能發(fā)電技術(shù)方案冷能發(fā)電建設(shè)方案一、客戶企業(yè)需求說(shuō)明客戶日常生產(chǎn)并且儲(chǔ)存有大量的LNG，作為生產(chǎn)調(diào)峰使用。企業(yè)生產(chǎn)LNG需要消耗大量電力，而LNG出庫(kù)送進(jìn)管道使用時(shí)，大量冷能暫時(shí)沒(méi)有得到利用。二、客戶企業(yè)冷能發(fā)電需求說(shuō)明企業(yè)為充分利用大量LNG出庫(kù)時(shí)的冷能，提出了多個(gè)技術(shù)方案。具體說(shuō)明如下：其整個(gè)工作過(guò)程用圖形簡(jiǎn)單示意說(shuō)明如下：該方案總發(fā)電量很少，而且對(duì)膨脹機(jī)要求高，系統(tǒng)造價(jià)高昂。三、我司冷能發(fā)電改進(jìn)方案根據(jù)客戶的實(shí)際工況，我司設(shè)計(jì)了新的工作流程，示意圖如下：核心工作要求：本工序需要上段工序直接提供，增壓后（增壓后液體壓力基本與外送管道壓力相同，換熱過(guò)程壓力損失很小）液態(tài)LNG的溫度應(yīng)盡量低（增壓過(guò)程，盡量在絕熱環(huán)境中工作），以不高于絕對(duì)溫度135K為宜，溫度越低，發(fā)電量越大。整個(gè)工作過(guò)程，不直接發(fā)電，僅僅是收集LNG的冷能。工作過(guò)程只有換熱器接觸LNG，故沒(méi)有污染，也最有效地防止LNG泄露，確保安全。工作現(xiàn)場(chǎng)，無(wú)膨脹機(jī)組，無(wú)發(fā)電機(jī)，規(guī)避了所有可以預(yù)見(jiàn)的安全風(fēng)險(xiǎn)。液體LNG泵的出口壓力基本等同于外送管道的工作壓力，調(diào)控方便。實(shí)際工作中，客戶外送管道的工作壓力不一樣，流量不同。所以必須各自配套適配的膨脹機(jī)，導(dǎo)致成本飆升。實(shí)際發(fā)電時(shí)，實(shí)用真空隔熱管道，將換熱工質(zhì)（氮?dú)?，工作壓?Barg，溫度155K）傳送到指定的發(fā)電工房。供我司的溫差發(fā)動(dòng)機(jī)組使用。我司溫差發(fā)動(dòng)機(jī)的具體工作過(guò)程如下圖：我司溫差發(fā)動(dòng)機(jī)工作流程圖：溫差發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)原料：熱源：LNG生產(chǎn)過(guò)程中的冷卻水，溫度大于攝氏45度為宜；超低溫工質(zhì)氮?dú)猓簭那拔乃龅腖NG氣化出庫(kù)過(guò)程中，收集而得；副產(chǎn)物---低品位熱源：交換回來(lái)大量低品位熱源，溫度最低約約215K左右，暫時(shí)尚未使用。后續(xù)可以利用再發(fā)電。工作原理說(shuō)明及特色：溫差發(fā)動(dòng)機(jī)本質(zhì)上就是一款典型的“卡洛熱機(jī)”，其理論工作過(guò)程如下：利用這款溫差發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電，效率極高，是常規(guī)LNG壓力發(fā)電過(guò)程的3倍以上。而且整個(gè)工作過(guò)程安全性極高，設(shè)備的可靠性也極高。溫差發(fā)動(dòng)機(jī)的幾大部件說(shuō)明如下：大流量高效低溫壓縮機(jī)，要求絕熱效率超過(guò)90%。入口壓力0.5MPa，入口溫度在150K以下，出口壓力約大于1.4MPa。大流量高效膨脹機(jī)，要求絕熱效率大于90%。入口壓力1.4MPa，入口溫度約為310K左右，出口壓力約大于0.5MPa。多個(gè)高精度換熱器，主要目的是儲(chǔ)存溫度為230K的冷源，可以儲(chǔ)存起來(lái)作為后續(xù)天然氣液化時(shí)的預(yù)冷冷源。熱源是壓縮天然氣過(guò)程產(chǎn)生的廢棄散熱熱水。低溫氮?dú)獾膬?chǔ)存庫(kù)，目的是降低整個(gè)系統(tǒng)的波動(dòng)，以儲(chǔ)存30秒左右工作用氮?dú)饧纯?。四、客戶企業(yè)LNG發(fā)電量計(jì)算及設(shè)備配置根據(jù)客戶提供的數(shù)據(jù)，共有二部分LNG出庫(kù)，具體流量數(shù)據(jù)如下：出口壓力45.2Barg的LNG，流量是203.8KG/S出口壓力31.1Barg的LNG，流量是129.7KG/S兩部分合計(jì)，333.5KG/S，每小時(shí)為1200.6噸暫時(shí)不考慮副產(chǎn)物-----低品位熱源，這些液態(tài)LNG，采用我司方案，至少可以實(shí)現(xiàn)20兆瓦的發(fā)電功率。下一步，改善隔熱裝置及充分利用低品位冷源，有大幅度提升空間。整個(gè)系統(tǒng)包括如下幾個(gè)部分：LNG增壓并吸熱氣化過(guò)程，同時(shí)也是收集LNG冷能過(guò)程；建議由我方給出設(shè)計(jì)圖紙及關(guān)鍵設(shè)備（如LNG氣化用的換熱器），業(yè)主方自行建設(shè)。溫差發(fā)動(dòng)機(jī)是我司定制的設(shè)備。業(yè)主方只需提供絕熱良好的熱水（最高溫度80度，最低零下10度）儲(chǔ)存池。儲(chǔ)存工業(yè)軟水，添加防銹劑及乙二醇。溫差發(fā)動(dòng)機(jī)一般輸出功率為2兆瓦，整體安裝在一個(gè)40尺（約12米長(zhǎng)）標(biāo)準(zhǔn)集裝箱中?？梢詿o(wú)限并聯(lián)使用，滿足客戶的需求?？蛻舭惭b現(xiàn)場(chǎng)規(guī)劃圖設(shè)備采用撬裝式，全部裝載在標(biāo)準(zhǔn)40呎集裝箱內(nèi)，每個(gè)集裝箱之間間距設(shè)計(jì)為3.5米以上。每1—5個(gè)集裝箱發(fā)動(dòng)機(jī)組配套一個(gè)20呎的PCS上網(wǎng)電柜以及簡(jiǎn)易維修工具房。集裝箱發(fā)動(dòng)機(jī)的前后都配套有地下管道，送入（以及排出）低溫載冷工質(zhì)氮?dú)狻＿€有送入（以及排出）熱水。五、后期改善規(guī)劃客戶企業(yè)是一家大型管道天然氣周轉(zhuǎn)企業(yè)。出于調(diào)峰需要，一方面需要大規(guī)模生產(chǎn)大量LNG并儲(chǔ)存。另一方面，在天然氣供需短缺期間，必須將大量LNG氣化后送入管道。雖然生產(chǎn)LNG需要消耗大量電力，而LNG氣化又可以大量生產(chǎn)電力，但兩種并不同步，時(shí)間是錯(cuò)位的。這就產(chǎn)生了極佳的電力儲(chǔ)能需求。這可以作為后續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵步驟?；诳蛻羝髽I(yè)的實(shí)際工況，最好的儲(chǔ)能方式就是空氣液化儲(chǔ)能。簡(jiǎn)單說(shuō)，主要工作過(guò)程如下：就是在電價(jià)低谷，生產(chǎn)一部分液態(tài)空氣并儲(chǔ)存。在LNG出庫(kù)期間，產(chǎn)生的部分電力壓縮空氣，并使用換熱器將LNG冷能冷卻壓縮空氣使之液化。在需要生