LNG冷能利用技術(shù)ppt課件

1、液化天然氣（液化天然氣（LNG）冷能利用冷能利用LNG冷能利用背景分析冷能利用背景分析01. LNG冷能利用原理分析冷能利用原理分析02.LNG冷能利用方式分析冷能利用方式分析03.LNG 冷能利用發(fā)展前景冷能利用發(fā)展前景04.CONTENTLNG冷能利用背景分析冷能利用背景分析PART 01LNG冷能利用背景分析冷能利用背景分析01.產(chǎn)產(chǎn)業(yè)業(yè)發(fā)發(fā)展展現(xiàn)現(xiàn)狀狀 各國政府和企業(yè)均十分重視LNG冷能的回收利用，特別是以日本和中國為代表的東亞國家和地區(qū)均對LNG冷能應(yīng)用展開了廣泛深入的研究，在空氣液化、冷庫、液化二氧化碳和干冰的制取、低溫發(fā)電和低溫破碎等領(lǐng)域進(jìn)行了成熟的商業(yè)性應(yīng)用，已積累了豐富的經(jīng)驗

2、，企業(yè)在LNG冷能的回收利用過程中能得到政府在政策、資金等方面的大力支持，從而獲得明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。LNG冷能利用背景分析冷能利用背景分析01.產(chǎn)產(chǎn)業(yè)業(yè)發(fā)發(fā)展展現(xiàn)現(xiàn)狀狀日本日本 日本是世界上LNG冷能利用較多、技術(shù)最發(fā)達(dá)的國家，主要方式有低溫發(fā)電、空氣分離、液態(tài)二氧化碳及干冰的制造和萬噸級低溫冷庫，約20%30%的LNG冷能被利用。其中，低溫發(fā)電比重超過70%，空氣分離約占20%。日本正在運(yùn)營的LNG冷能空分裝置如表11所示。日本是利用LNG冷能發(fā)電最多的國家之一，冷能發(fā)電裝置裝機(jī)容量一般在4009400kW之間。東京灣LNG接收站區(qū)域已成為集中低溫倉庫、深冷發(fā)電裝置，冷凍食品廠，空氣

3、分離及液化裝置以及液化二氧化碳和干冰生產(chǎn)廠等企業(yè)的工業(yè)聚集區(qū)，其冷能利用率達(dá)到43%。韓國LNG冷能主要用于空氣液化分離和食品冷凍庫兩個領(lǐng)域，LNG冷能利用率約20%30%。LNG冷能利用背景分析冷能利用背景分析01.產(chǎn)產(chǎn)業(yè)業(yè)發(fā)發(fā)展展現(xiàn)現(xiàn)狀狀日本日本北海道石狩港北海道石狩港LNG青森縣野內(nèi)宿青森縣野內(nèi)宿LNG八戶八戶LNG東京灣千葉縣浦市中袖東京灣千葉縣浦市中袖LNG日本著名日本著名LNG接收站衛(wèi)星圖接收站衛(wèi)星圖LNG冷能利用背景分析冷能利用背景分析01.產(chǎn)產(chǎn)業(yè)業(yè)發(fā)發(fā)展展現(xiàn)現(xiàn)狀狀日本日本 依據(jù)全球標(biāo)普普氏能源統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，中國依據(jù)全球標(biāo)普普氏能源統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，中國20172017年的天然氣進(jìn)口數(shù)據(jù)

4、為年的天然氣進(jìn)口數(shù)據(jù)為37893789萬噸，超越韓國的萬噸，超越韓國的36513651萬噸，成為全球第二大萬噸，成為全球第二大LNGLNG進(jìn)口國進(jìn)口國。LNG冷能利用背景分析冷能利用背景分析01.產(chǎn)產(chǎn)業(yè)業(yè)發(fā)發(fā)展展現(xiàn)現(xiàn)狀狀中國中國 中海油是我國LNG冷能利用的領(lǐng)軍龍頭企業(yè)，常年致力于冷能利用技術(shù)的推廣和工業(yè)實踐，已在冷能空分、冷凍膠粉、丁基橡膠等多項技術(shù)領(lǐng)域取得了工業(yè)化進(jìn)展，冷能空分裝置已進(jìn)入良好的商業(yè)運(yùn)行階段，冷凍膠粉和丁基橡膠已進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用的實質(zhì)性推進(jìn)階段，具有豐富的冷能項目建設(shè)運(yùn)行經(jīng)驗，在國內(nèi)外冷能產(chǎn)業(yè)中具有相當(dāng)?shù)母偁幜?。中石油和中石化是我國LNG冷能利用的主要企業(yè)，均根據(jù)各自沿海LNG接

5、收站的規(guī)劃建設(shè)進(jìn)度安排相關(guān)冷能項目的規(guī)劃審批，在冷能產(chǎn)業(yè)的技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)規(guī)模方面均落后于中海油，具有一定的后發(fā)優(yōu)勢。其中，中石油江蘇如皋LNG接收站與國內(nèi)空分企業(yè)合作建設(shè)冷能空分項目；中石化LNG冷能利用項目尚處于規(guī)劃前期階段 。LNG冷能利用背景分析冷能利用背景分析01.產(chǎn)產(chǎn)業(yè)業(yè)發(fā)發(fā)展展現(xiàn)現(xiàn)狀狀中國中國青島大連福建莆田L(fēng)NG珠海LNG冷能利用背景分析冷能利用背景分析01.技技術(shù)術(shù)環(huán)環(huán)境境分分析析 中海油是我國最早進(jìn)行LNG冷能綜合利用研究和工業(yè)化運(yùn)行的企業(yè)，也是我國LNG冷能綜合利用的領(lǐng)軍企業(yè)。其中，中海油福建LNG冷能空分項目是我國第一個成功工業(yè)運(yùn)行的LNG冷能利用項目，福建LNG冷能低溫

6、橡膠粉碎項目是我國第一個LNG冷能低溫膠粉項目。2010年7月，中海油能源發(fā)展股份有限公司石化分公司LNG冷能項目組牽頭研究的利用LNG冷能進(jìn)行空氣分離方法學(xué)在德國波恩召開的聯(lián)合國方法學(xué)審核理事會第44會議上獲得批準(zhǔn)。這是國際LNG冷能利用領(lǐng)域第一個獲批的方法學(xué)，將為LNG冷能利用產(chǎn)業(yè)帶來可觀的二氧化碳減排資金支持，是中海油對世界節(jié)能減排事業(yè)的重要貢獻(xiàn)。目前，福建LNG冷能空分項目的CDM開發(fā)交易已向國家發(fā)改委申報并獲得批準(zhǔn)。截至2011年12月31日，中海油冷能利用領(lǐng)域的主要科研成果包括2個發(fā)明專利、4個實用新型專利和2個工藝包。目前，中海油初步形成了技術(shù)、管理、市場銷售和科研的人才儲備梯隊

7、，可以獨立承擔(dān)冷能項目申報立項、設(shè)計施工、投產(chǎn)運(yùn)營和市場銷售，擁有冷能利用研發(fā)和工業(yè)化能力。LNG冷能利用背景分析冷能利用背景分析01.產(chǎn)產(chǎn)業(yè)業(yè)政政策策環(huán)環(huán)境境 根據(jù)國家發(fā)改委2012年10月31日頒布的天然氣利用政策（2012年第15號令），天然氣工業(yè)下游產(chǎn)業(yè)分為優(yōu)先類、允許類、限制類和禁止類，相關(guān)規(guī)定如表1417所示。天然氣利用政策（2012年第15號令）已于2012年12月1日正式實施，天然氣利用項目管理均適用該政策，所有新建天然氣利用項目（包括優(yōu)先類）申報核準(zhǔn)時必須落實氣源，并簽訂購氣合同。其中，對優(yōu)先類用氣項目，地方各級政府可在規(guī)劃、用地、融資、收費等方面出臺扶持政策。鼓勵天然氣利用

8、項目有關(guān)技術(shù)和裝備自主化，鼓勵地方政府出臺如財政、收費、熱價等具體支持政策，鼓勵發(fā)展天然氣分布式能源項目。根據(jù)我國天然氣利用政策的相關(guān)規(guī)定，城市燃?xì)夂凸I(yè)燃料是國家鼓勵支持的天然氣利用方向，天然氣化工則是國家限制和禁止的天然氣利用方向。FOR天然氣天然氣LNG冷能利用背景分析冷能利用背景分析01.產(chǎn)產(chǎn)業(yè)業(yè)政政策策環(huán)環(huán)境境FOR冷能利用冷能利用 根據(jù)關(guān)于印發(fā)天然氣發(fā)展“十二五”規(guī)劃的通知（發(fā)改能源20123383號），為引導(dǎo)天然氣高效利用，將LNG接收站冷能利用納入LNG項目核準(zhǔn)評估內(nèi)容，實現(xiàn)節(jié)能減排和提高能效。2012年3月，國家發(fā)展改革委、財政部、國土資源部和國家能源局聯(lián)合頒布了頁巖氣發(fā)展規(guī)

9、劃（20112015年），規(guī)劃明確我國要加大LNG冷能利用力度，冷能利用納入LNG項目核準(zhǔn)評估內(nèi)容，與接收站同步建設(shè)，減少對海水生態(tài)環(huán)境的影響，提高能源綜合利用效率，實現(xiàn)節(jié)能減排和提高能效。根據(jù)石油和化工行業(yè)“十二五”發(fā)展指南，國家鼓勵LNG冷能的利用，特別是大型空分設(shè)備對LNG冷能的利用。LNG冷能利用是社會各界關(guān)注的問題，“十二五”期間是我國冷能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的重要時期，相關(guān)的產(chǎn)業(yè)政策和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)將有望逐步完善，進(jìn)一步推動我國LNG冷能產(chǎn)業(yè)的科學(xué)健康持續(xù)發(fā)展。LNG冷能利用背景分析冷能利用背景分析01.制制約約因因素素 在世界范圍內(nèi)，LNG冷能多領(lǐng)域利用存在二個制約因素：（1）LNG冷能利用項

10、目受LNG接收站周邊的工業(yè)環(huán)境的影響較大，國外多為單項利用技術(shù)；（2）天然氣管道用戶的用氣量具有波動特性，LNG接收站需要承擔(dān)調(diào)峰任務(wù)（即LNG單位時間氣化量波動幅度很大），LNG接收站氣化需求和冷能用戶需求在時間和空間上不同步。鑒于LNG氣化和冷能利用之間存在空間和時間上的不同步性，國外大多數(shù)LNG接收站的冷能利用率在20%30%之間。LNG冷能利用背景分析冷能利用背景分析01.制制約約因因素素 在世界范圍內(nèi)，LNG冷能多領(lǐng)域利用存在二個制約因素：（1）LNG冷能利用項目受LNG接收站周邊的工業(yè)環(huán)境的影響較大，國外多為單項利用技術(shù)；（2）天然氣管道用戶的用氣量具有波動特性，LNG接收站需要承

11、擔(dān)調(diào)峰任務(wù)（即LNG單位時間氣化量波動幅度很大），LNG接收站氣化需求和冷能用戶需求在時間和空間上不同步。鑒于LNG氣化和冷能利用之間存在空間和時間上的不同步性，國外大多數(shù)LNG接收站的冷能利用率在20%30%之間。LNG冷能利用原理分析冷能利用原理分析PART 02LNG冷能利用原理分析冷能利用原理分析02.所謂冷能所謂冷能 ,是指在常溫環(huán)境中是指在常溫環(huán)境中 ,自然存在的低溫差低溫?zé)崮茏匀淮嬖诘牡蜏夭畹蜏責(zé)崮?,實際上指的是在自然條件下實際上指的是在自然條件下 ,可可以利用一定溫差所得到的能量以利用一定溫差所得到的能量 。根據(jù)工程熱力學(xué)原理。根據(jù)工程熱力學(xué)原理 ,用這種溫差就可以獲得有用的

12、能量用這種溫差就可以獲得有用的能量 ,這種能量稱之為冷能。這種能量稱之為冷能。LN G接收站需要將接收站需要將 LN G 氣化后氣化后輸送給用戶輸送給用戶 。L N G氣化后被還氣化后被還原為初始的氣體狀態(tài)原為初始的氣體狀態(tài) ,可以作為熱可以作為熱力發(fā)電的燃料和城市居民用氣力發(fā)電的燃料和城市居民用氣 。在在 L N G 氣化過程中氣化過程中 ,約能產(chǎn)生約能產(chǎn)生 920. 502 kJ/ kg 的低溫能量的低溫能量 。目。目前前 ,這種冷能大部分被釋放到海水這種冷能大部分被釋放到海水中中 。如果將這些能量利用起來。如果將這些能量利用起來 ,就可以節(jié)省巨大的能源就可以節(jié)省巨大的能源 。因此。因此

13、,從節(jié)約能源的角度從節(jié)約能源的角度 ,積極尋求和高積極尋求和高效利用冷能量有著重要意義效利用冷能量有著重要意義 。LNG冷能利用原理分析冷能利用原理分析02.表 1 和圖 2 給出了構(gòu)成天然氣的各種成分和其它制冷劑的冷能數(shù)據(jù) ?？梢钥闯?,作為天然氣主要成分的甲烷 ,從溫度水平和其含有的冷能上 ,都是一種極好的“制冷劑”。 - 162 、常壓下的 LN G 轉(zhuǎn)變?yōu)?0 (常壓 ) 的氣態(tài)天然氣時釋放出來的能量 ,一方面包括 502. 1kJ/ kg 的氣化潛熱 ,這是 L N G在溫度不變時由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)時釋放出來的能量 ; 另一方面也包括334. 7kJ/ kg 的顯熱 ,這是 L N G

14、 從 - 162 轉(zhuǎn)變?yōu)? 時釋放出來的能量 ,這樣 ,L N G一共釋放出約為836. 8 kJ/ kg 的能量 (見圖 2) 。因為 L N G既能夠產(chǎn)生大量的冷能 ,又能夠被保存在 - 162 的極低溫度下 ,所以 L N G 是一種質(zhì)量極高的冷能源 。在利用機(jī)械方法制冷時 ,存在一個規(guī)律 ,即溫度越低 ,機(jī)械效率下降得就越快 ,需要的能量就越多 。如果想要通過機(jī)械方法達(dá)到LN G - 162 的極低溫度 ,就不得不消耗大量的電力能源 ,并且 ,冷庫和其它設(shè)備的資金投入會急劇上升 (見圖 3) 。根據(jù)上述 L N G 冷能的特點 ,可以在很廣泛的領(lǐng)域里應(yīng)用 LN G 冷能。LNG冷能利用

15、方式分析冷能利用方式分析PART 03LNG冷能利用方式分析冷能利用方式分析03.間接利用：通過 LNG 冷能生產(chǎn)液氮或液氧，再利用液氮、液氧分別進(jìn)行低溫粉碎、低溫生物工程、污水處理等工藝LNG冷能利用方式分析冷能利用方式分析03.LNG冷能利用方式分析冷能利用方式分析03.冷能發(fā)電利用 LNG 冷能發(fā)電是較為新穎的能源利用方式，技術(shù)相對比較成熟，能夠大規(guī)模利用 LNG 冷能。利用LNG冷能發(fā)電的系統(tǒng)主要有:直接膨脹法、二次冷媒法、聯(lián)合法等。直接膨脹法原理為原理為:經(jīng)低溫泵和蒸發(fā)器后經(jīng)低溫泵和蒸發(fā)器后 LNG 成為高壓成為高壓 常溫氣體，而后高壓氣化時物理常溫氣體，而后高壓氣化時物理轉(zhuǎn)化為壓力

16、，驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電，之后經(jīng)過加熱器將天然氣輸入管網(wǎng)中。直接膨脹法發(fā)電的工藝轉(zhuǎn)化為壓力，驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電，之后經(jīng)過加熱器將天然氣輸入管網(wǎng)中。直接膨脹法發(fā)電的工藝流程見流程見圖圖 1直接膨脹法原理簡單、投資少，但是直接膨脹法原理簡單、投資少，但是 LNG 冷冷 能利用率很低，只有能利用率很低，只有24%左右。因此，左右。因此，該方法主要與其他冷該方法主要與其他冷 能利用方案綜合使用。能利用方案綜合使用。LNG冷能利用方式分析冷能利用方式分析03.冷能發(fā)電二次冷媒法二次冷媒法原理為原理為LNG 與經(jīng)過透平膨脹后的低壓冷媒蒸與經(jīng)過透平膨脹后的低壓冷媒蒸 汽汽在冷凝器中換熱，冷媒凝結(jié)成液體在冷凝器中換熱，冷

17、媒凝結(jié)成液體;低壓冷媒低壓冷媒液體經(jīng)泵提高壓力，加熱變成高壓蒸汽液體經(jīng)泵提高壓力，加熱變成高壓蒸汽;高壓冷媒蒸汽經(jīng)透平膨脹成低壓蒸高壓冷媒蒸汽經(jīng)透平膨脹成低壓蒸 汽汽，對外輸出動力，帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，對外輸出動力，帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，工藝流程見圖工藝流程見圖 2應(yīng)用二次冷媒法進(jìn)行冷能發(fā)電的關(guān)鍵是冷媒的選擇。常用的冷媒應(yīng)用二次冷媒法進(jìn)行冷能發(fā)電的關(guān)鍵是冷媒的選擇。常用的冷媒 主要有甲烷、乙烷、丙烷等主要有甲烷、乙烷、丙烷等單組分，也可以采用它們的混合物。這種方法對單組分，也可以采用它們的混合物。這種方法對 LNG 冷能的利用效率要優(yōu)于直接膨脹法。冷能的利用效率要優(yōu)于直接膨脹法。LNG冷能利用方式分析冷

18、能利用方式分析03.冷能發(fā)電聯(lián)合循環(huán)法聯(lián)合循環(huán)法LNG 經(jīng)壓縮后，通過經(jīng)壓縮后，通過換熱器將冷能轉(zhuǎn)移給冷媒換熱器將冷能轉(zhuǎn)移給冷媒，LNG 經(jīng)過換熱器經(jīng)過換熱器成為成為高壓常溫氣體高壓常溫氣體，再通過，再通過透平機(jī)膨脹透平機(jī)膨脹，帶動電機(jī)發(fā)電帶動電機(jī)發(fā)電，最后經(jīng)過換熱器變成一定壓，最后經(jīng)過換熱器變成一定壓力的常溫氣體之后外輸。而力的常溫氣體之后外輸。而冷媒被液冷媒被液 化經(jīng)過泵壓縮和回?zé)崞髯兂筛邏簹怏w化經(jīng)過泵壓縮和回?zé)崞髯兂筛邏簹怏w，再經(jīng)泵再經(jīng)泵壓縮和換熱器成壓縮和換熱器成 為高壓常溫氣體，最后通過透平機(jī)帶動電機(jī)發(fā)電為高壓常溫氣體，最后通過透平機(jī)帶動電機(jī)發(fā)電，出來的冷媒再次，出來的冷媒再次循環(huán)利

19、用，工藝流程見圖循環(huán)利用，工藝流程見圖 3。聯(lián)合法將直接膨脹法與二次冷聯(lián)合法將直接膨脹法與二次冷媒法相結(jié)合，可以大大提高冷媒法相結(jié)合，可以大大提高冷能利用率，一般可保持在能利用率，一般可保持在50%左右。日本投入實際使用的左右。日本投入實際使用的 LNG冷能發(fā)電項目大多采用這冷能發(fā)電項目大多采用這種方式。冷能發(fā)電是一種新興種方式。冷能發(fā)電是一種新興無污染的發(fā)電方式，這種方法無污染的發(fā)電方式，這種方法對對LNG冷能的回收效率非常低，冷能的回收效率非常低，僅相當(dāng)于制備僅相當(dāng)于制備LNG耗用的耗用的5%，但是具有流程短、占地面積少、但是具有流程短、占地面積少、投資小、易于實施、無污染等投資小、易于實

20、施、無污染等優(yōu)點，所以在其他冷能利用方優(yōu)點，所以在其他冷能利用方式難以實現(xiàn)的情況下，可優(yōu)先式難以實現(xiàn)的情況下，可優(yōu)先考慮冷能發(fā)電?？紤]冷能發(fā)電。LNG冷能利用方式分析冷能利用方式分析03.冷能發(fā)電LNG冷能利用方式分析冷能利用方式分析03.空氣分離20102010年空氣化工與中海油建首個年空氣化工與中海油建首個LNGLNG冷能空分項目冷能空分項目簡介;該工廠采用LNG冷能來輔助氣體液化過程，并生產(chǎn)冷卻的乙二醇，與傳統(tǒng)工藝相比可節(jié)約約50的電能，由此帶來巨大的環(huán)保和能效效益。在該空分工廠，過去用于空氣壓縮的冷卻水被冷卻的乙二醇所取代，從而節(jié)約了水資源。此外，LNG冷能技術(shù)通過減少空氣分離裝置操作

21、中所使用的電力能耗，從而降低了二氧化碳的排放量。LNG冷能利用方式分析冷能利用方式分析03.空氣分離右圖為大阪煤氣公司利用LNG冷能的空氣分離裝置流程圖。其特點是：由于液化天然氣的可燃性，故用氮氣作為與其傳熱的工質(zhì)，利用液化天然氣的冷能來冷卻和液化由下塔抽出經(jīng)過復(fù)熱的循環(huán)氮。LNG冷能利用方式分析冷能利用方式分析03.空氣分離 現(xiàn)今工業(yè)上所用的氧氣和氮氣絕大部分是通過分離冷卻液化后的空氣獲得的，因此LNG可以為空氣液化提供冷量，然后通過相應(yīng)的工藝將液化空氣分離生產(chǎn)液氧、液氮和液氬。 傳統(tǒng)空氣分離工藝中液化空氣所需要的冷能是利用制冷機(jī)和組合膨脹機(jī)產(chǎn)生的，而 LNG冷能空分裝置可以直接利用 LNG

22、 的冷能，不需要額外的制冷設(shè)備。因此，利用LNG的冷能進(jìn)行空氣分離相比傳統(tǒng)工藝，不僅可以減少投資、簡化工藝流程，還可以節(jié)省大量電能降低液氮、液氧和液氬的生產(chǎn)成本。 此類項目在日本成功運(yùn)營近20年，比傳統(tǒng)工藝耗電降低 50%以上，耗水降低 70%，節(jié)能效果顯著，被認(rèn)為是最有效的LNG冷能利用方式。 國內(nèi)首個 LNG 冷能空分項目與福建莆田L(fēng)NG接收站配套，于2010年10月投產(chǎn)，投資3.1億。該冷能空分項目每天可以生產(chǎn)液氧300噸、液氮300噸、液氬10噸。很多其他的LNG接收站也已建成或在建與之配套的冷能空分項目。現(xiàn)狀現(xiàn)狀LNG冷能利用方式分析冷能利用方式分析03.海水淡化我國淡水資源缺乏，海

23、水淡化尤為重要。利用LNG 冷能進(jìn)行海水淡化屬于冷凍法的范疇。即使海水在結(jié)冰時，鹽分被排除在冰晶以外，將冰晶洗滌、分離、融化后即可得到淡水。分為直接冷凍法和間接冷凍法。間接冷凍法結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，但傳熱效率沒有直接冷凍法高，需要較大的傳熱面積。（1）直接冷凍法 是冷凍劑或冷媒與海水直接接觸而使海水結(jié)冰。其具體流程是：以不溶于水、沸點接近于海水冰點的冷媒（異丁烷）為冷凍劑，與預(yù)冷后的海水混合進(jìn)入結(jié)晶器中；異丁烷氣化吸熱，海水冷凍結(jié)冰，交換的基本上是潛熱；產(chǎn)生的冰鹽水輸送到連續(xù)對流洗滌塔的底部，從而分離出冰晶和濃海水；異丁烷蒸氣從結(jié)晶器的頂部出去后進(jìn)入LNG換熱器降溫液化，經(jīng)泵加壓后噴到結(jié)晶器的

24、海水中循環(huán)使用。LNG冷能利用方式分析冷能利用方式分析03.海水淡化間接冷凍法 間接冷凍海水淡化法是中間冷媒與海水以非直接接觸的方式來傳遞冷量，使海水結(jié)晶的方法。1，4LNG 泵；2甲烷液體儲罐；3，5，10換熱器；6壓縮機(jī)；7C2+液體儲罐；8閃蒸塔；9脫甲烷塔；11再沸器LNG冷能利用方式分析冷能利用方式分析03.冷庫傳統(tǒng)的冷庫電耗很大。如果采用LNG的冷量作為冷庫的冷源，將載冷劑氟利昂冷卻到-65,再通過氟利昂制冷循環(huán)冷卻冷庫，使冷庫溫度維持在-50-55，電耗降低65%。目前LNG基地和大型的冷庫基本都設(shè)在港口附近，因此回收LNG冷能供給冷庫是很方便的冷能利用方式具有廣闊的市場前景。A

25、凍結(jié)庫;B冷凍庫;C冷藏庫;E4E6換熱器LNG冷能利用方式分析冷能利用方式分析03.冷庫針對小型氣化站針對小型氣化站小型氣化站的供氣量大多在 10104m3/d 以下, 且冷能產(chǎn)量隨供氣量的變化較頻繁；但其產(chǎn)生的冷能品位較高，適合于建設(shè)冷凍冷庫。例如， 1976 年即已投產(chǎn)的日本神奈川縣根岸 LNG終端的金槍魚超低溫冷庫， 30 多年來一直運(yùn)行良好，為 LNG冷能應(yīng)用于冷凍倉庫建設(shè)提供了優(yōu)秀范例。 港華燃?xì)夤舅ǖ膹V東佛山杏壇 LNG氣化站是為順德地區(qū)的燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)提供氣源。 站內(nèi)建有 100m3LNG儲罐 6 個，其中 4 個工作壓力為 0.6MPa，2 個為 0.8MPa。站內(nèi)設(shè)有空溫

26、氣化器 8 臺，每臺氣化能力為 2000 m3/h，氣源來自深圳大鵬公司提供的 LNG。為經(jīng)濟(jì)有效利用 LNG氣化時產(chǎn)生的冷能，在毗鄰杏壇氣化站處于 2010 年投產(chǎn)了 1 座冷凍倉庫。此項目為國內(nèi)首個小型氣化站LNG冷能利用示范性項目，總投資約 129 萬，年平均銷售收入可達(dá) 85 萬，稅后內(nèi)部收益率達(dá) 31.7%，靜態(tài)投資回收期 4.1 年（含建設(shè)期）。 杏壇冷庫主營水產(chǎn)品的加工及儲存，一期工程庫容總量為 3000t，包括-300C冷凍庫和 -150C冷藏庫兩個部分，是與目前氣化站 5104m3/d 的氣化量相配套的；隨著氣化量提高至設(shè)計處理量 (15 104m3/d) ，二期工程將擴(kuò)容至

27、約 9000t。LNG冷能利用方式分析冷能利用方式分析03.冷庫針對小型氣化站針對小型氣化站 杏壇冷庫制冷系統(tǒng)主要包括 3 個部分：LNG氣化系統(tǒng)、低壓氨制冷循環(huán)系統(tǒng)和電動壓縮氨制冷系統(tǒng)。其工藝特點是當(dāng) LNG氣化系統(tǒng)處理量下降而冷能供應(yīng)不足時， 可以啟動電動壓縮氨制冷系統(tǒng)來補(bǔ)充。通過進(jìn)入換熱器氨氣壓力調(diào)節(jié)進(jìn)入其中的 LNG流量；并通過冷庫溫度調(diào)節(jié)進(jìn)入其中的液氨量。 該冷庫的具體工藝流程為：來自儲罐的 LNG分為 2 股，一股 LNG進(jìn)入空溫?fù)Q熱器（ 1）氣化為常溫的天然氣，經(jīng)調(diào)節(jié)閥調(diào)壓至約 0.3MPa 后進(jìn)入城市燃?xì)夤芫W(wǎng)。另一股 LNG將來自冷庫的氣態(tài)氨冷凝后，經(jīng)輔助空溫?fù)Q熱器（ 2）氣化

28、并升溫至常溫， 再與原氣化系統(tǒng)中的天然氣混合， 最終也進(jìn)入城市燃?xì)夤芫W(wǎng)。 冷凝的液氨降壓至 0.3MPa0.5MPa，依次通過計量設(shè)備和調(diào)節(jié)閥， 降壓至約 0.15MPa后進(jìn)入冷庫制冷，完成氨制冷循環(huán)。LNG冷能利用方式分析冷能利用方式分析03.冷庫針對小型氣化站針對小型氣化站 目前，LNG衛(wèi)星站由于冷能較少，供氣規(guī)模大多在十萬方以下，而且冷能隨時間頻繁波動等原因而未能得到迅速發(fā)展。LNG衛(wèi)星站數(shù)量多，分布廣，可用的總冷能大，而且衛(wèi)星站的氣化壓力遠(yuǎn)低于大型接收站的氣化壓力，氣化釋放的冷能品味更高，因此，LNG 衛(wèi)星站冷能的高效利用對實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)具有于重大意義。LNG冷能利用方式分析冷能利

29、用方式分析03.汽車空調(diào)ING以液態(tài)儲存方式替代壓縮天然氣(CNG）的壓縮儲存方式作為汽車燃料，當(dāng)前已經(jīng)成為極具發(fā)展?jié)摿Φ膬?yōu)質(zhì)環(huán)保型燃料。為了最大程度地回收LNG氣化過程中產(chǎn)生的冷能，并滿足汽車空調(diào)的使用要求，可使用中間冷載體如乙二醇)進(jìn)行多級換熱以減小一次換熱的傳熱溫差并用蓄冷系統(tǒng)以實時調(diào)節(jié)汽車空調(diào)系統(tǒng)的供冷要求。此類應(yīng)用目前雖尚未實現(xiàn)I業(yè)化，但國內(nèi)外此方面的研究正方興未艾，值得重視。LNG冷量回收汽車空調(diào)系統(tǒng)的基本原理如圖利用與汽車空調(diào)類似的原理，LNG氣化冷能也可以回收用來用于低溫冷藏車。LNG冷能利用方式分析冷能利用方式分析03.制取液態(tài) CO2 或干冰 液態(tài) CO2 是CO2 氣體經(jīng)

30、過提純，然后加壓壓縮使之液化得到的。傳統(tǒng)的制取液態(tài) CO2 的工藝是將CO2 壓縮至2.5 3.0MPa，然后利用制冷設(shè)備將其冷卻，最終使之液化。利用 LNG 冷能液化CO2，則很容易從LNG中獲得冷卻和液化CO2所要的低溫，而且CO2 只需壓縮到0.9MPa 左右。與傳統(tǒng)的液化工藝相比，量消耗也降低為原來的30% 40%。用LNG冷能液化CO2純度較高，可達(dá)9 9 . 9 9 % ， 并 且 投 資 費 用 可 減 少 1 0 % 。 利用LNG的冷能制取液態(tài)CO2或干冰通常是以化工廠的副產(chǎn)品CO2為原料，這樣就可以實現(xiàn)化工廠等高CO2排放的企業(yè)實現(xiàn)變廢為寶。LNG冷能利用方式分析冷能利用方式分析03.超低溫破碎 大多數(shù)物質(zhì)在一定溫度下會失去延展性，突然變得很脆弱。目前低溫工藝的進(jìn)展可以利用物質(zhì)的低溫脆性，采用低溫進(jìn)行破碎和粉碎。低溫破碎和粉碎具有以下特點：室溫下具有延展性和彈性的物質(zhì)，在低溫下變得很脆，可以很容易被粉碎低溫粉碎后的微粒有極佳的尺寸分布和流動特性。 利用LNG冷量對固體進(jìn)行超低溫破碎，可以不損壞食品、香料等物質(zhì)的固有質(zhì)量，不會使粉料發(fā)熱氧化而變質(zhì)，且破碎粒度勻細(xì)。幾種固體物的低溫破碎LNG冷能利用方式分析冷能利用方式分析03.污水處理因為利用液態(tài)氧可得到高純度的臭氧，被處理污水對臭氧的吸收率很高，這種方法與傳統(tǒng)的過程相比可以減少大約1/3的