LNG的冷量利用分析.ppt

第十章 LNG的冷量利用 液化天然气再气化时会放出很大的冷量，其值大约为830kJ/kg（包括液态天然气的气化潜热和气态天然气从储存温度复温到环境温度的显热）。通常这部分冷能在气化器中随海水或空气而散失，造成极大的能源浪费。为此，通过特定的工艺技术可以回收冷能，从而达到节约能源、提高经济效益的目的。国外对LNG冷能的利用已经展开了深入细致的研究，并在低温发电、冷冻食品与空气液化等方面已达到实用程度。 第二节 LNG的冷量利用 第二节 LNG的冷量利用 第二节 LNG的冷量利用 第二节 LNG的冷量利用 第二节 LNG的冷量利用 第二节 LNG的冷量利用 第二节 LNG的冷量利用 第二节 LNG的冷量利用 第二节 LNG的冷量利用 第二节 LNG的冷量利用 第二节 LNG的冷量利用 第二节 LNG的冷量利用 第二节 LNG的冷量利用 第二节 LNG的冷量利用 第二节 LNG的冷量利用 第二节 LNG的冷量利用 第二节 LNG的冷量利用 第十章LNG的冷量利用 * * LNG * LNG * * 液化天然气（LNG）技术 第十章LNG的冷量利用 第十章LNG的冷量利用 图10.1 液化天然气的冷能利用系统示意图 第二节 LNG的冷量利用 冷能空分，筹建国际低温物流中心 ＜20 中国台湾 冷能空分，食品冷冻 ＜20 韩国 冷能空分 20 北九州 冷能空分，冷能发电，液体二氧化碳和干冰，深冷仓库 43 东京湾根岸 　 　 日本 LNG冷能利用方式 LNG冷能利用率/% 国家或地区 表10-1世界主要国家或地区LNG冷能利用情况 大规模空分、煤气化、伴生气轻烃分离、冷媒循环产业链 750 600×104 唐山 空分、冷库 250 200×104 大连 空分（600t/d 液态产品） 375 300×104 江苏 空分（600t/d 液态产品） 375 300×104 浙江 空分、发电、轮胎粉碎、冷库、煤、IGCC气化合成氨、干冰、海水淡化、 375 300×104 上海 分离轻烃、空分、发电、燃机进气冷却、制冰、空调等 462.5 370×104 广东大鹏 空分、轮胎粉碎、冷（粮）库 325 260×104 福建莆田 冷能利用规划 LNG气化量(t/h) 一期规模（t/a） 接收站 表10-2中国进口LNG项目规划的冷能利用内容 利用LNG冷能的过程可分为两类：直接利用和间接利用。 一、LNG冷能的直接利用 1.冷能发电　 冷能发电以电能的形式回收LNG冷能，发电方式主要有： 直接膨胀法 二次媒体法 联合法 (1)直接膨胀法 利用高压天然气直接膨胀发电的基本循环包括从LNG贮槽来的LNG经泵加压后，在蒸发器加热气化成高压天然气，经透平膨胀成低压气体，同时对外输出动力发电。 图10.2 天然气直接膨胀法发电工艺流程 （2）二次媒体法 利用中间载热体的朗肯循环冷能发电，将低温的液化天然气作为冷凝液，通过冷凝器把冷量转化到某一冷媒上，利用液化天然气与环境之间的温差，推动冷媒进行蒸汽动力循环，从而对外做功。 在二次媒体法中，工作媒体的选择非常重要。工作媒体有甲烷，乙烷，丙烷等单组分，或者采用它们的混合物。液化天然气是多组分混合物，沸程很宽，要提高效率，使液化天然气的气化曲线与工作媒体的凝结曲线尽可能保持一致是十分必要的。因此，使用混合媒体更有利。这种方法冷能回收效率也必然受到限制大约为36%。 图10.3 利用中间载热体的郎肯循环LNG冷能发电基本流程 （3）联合法。 其综合了直接膨胀法与二次媒体法。低温的液化天然气首先被压缩提高压力，然后通过冷凝器带动二次媒体的蒸汽动能循环对外做功，最后天然气再通过气体透平膨胀做功。 图10.4 联合法LNG冷能发电流程 （4）方法选取 1、在LNG气化压力较高（2-5MPa）情况下，采用朗肯(Rankin)循环发电，LNG冷量的40%-55% 可转化为压力能供发电用。 2、在LNG气化压力较低（0.5-1.5Mpa）情况下，则采用直接膨胀和朗肯循环组合的方式发电。 综上所述，LNG冷能发电，虽然不失为一种节能的好方法，但它只考虑到对LNG冷能的回收利用，并未注意到对LNG冷能品位的利用。这种方法对冷能的回收效率是非常低的。所以在发电装置中利用LNG冷能虽然是最可能大规模实现的方式，但却不是利用LNG冷能最科学的方式。 2.空气分离 由于空分装置所需达到的温度比LNG温度还低，因此，LNG的冷量能得到最佳的利用。 采用LNG冷能进行空气分离不但降低了能耗，而且简化了空分流程，减少了建设费用，同时也降低LNG气化的费用。 图10.5 大阪煤气利用LNG冷能的空气分离系统