LNG冷能利用技术

1、ORC发电系统/多温段换热系统LNG的冷能利用技术01020304液化天然气的发展LNG冷能利用的方式利用LNG冷能的发电技术LNG 冷能利用多温段换热系统 一、课题研究背景及研究内容一、液化天然气的发展作为天然气的液态形式，是天然气经过净化处理、降温至162时形成的液体，体积变为原来的1/600，其存在增加了天然气储运和利用的灵活性，扩大了天然气的应用范围。中国天然气进口量从世界第四跃居为世界第一，年均增长率达21.8%。液化天然气：一、液化天然气的发展 一、课题研究背景及研究内容二、LNG冷能利用的方式LNG是气态天然气通过低温工艺液化并净化而得到的低温液体混合物，常压下温度约为 -162

2、C。LNG在接收站进行再气化的过程中将释放出大量的冷能，约为830860 kJ/kg。若该冷能完全转化为动力，则一吨LNG可释放的冷能相当于240kWh。可利用LNG冷能：World natural gas consumptionChinas total imports of natural gas 一、课题研究背景及研究内容以洋山港为例，当前洋山港年进口液化天然气300万吨，假设冷能发电系统冷能利用率为仅10%，理论年发电量可达6900万kWh,目前国内已建成超过19座接收站。可利用LNG冷能：二、LNG冷能利用的方式 一、课题研究背景及研究内容按利用LNG 冷能的过程可分为：二、LNG冷能

3、利用的方式 一、课题研究背景及研究内容LNG动态气化条件下非共沸有机朗肯循环发电系统关键技术三、利用LNG冷能的发电技术 一、课题研究背景及研究内容利用LNG冷能的发电方法：三、利用LNG冷能的发电技术 一、课题研究背景及研究内容冷能发电：从目前的研究情况来看， 回收利用 LNG 冷能发电主要有以下方式， 即直接膨胀法发电、低温有机朗肯循环发电、低温布雷顿循环发电、 改进及复合的循环发电。 三、利用LNG冷能的发电技术 一、课题研究背景及研究内容冷能发电的优点：LNG冷能发电技术由于其利用温区宽、受LNG气化量波动影响小等优点，在LNG冷能利用领域占据了主要地位。有机朗肯循环发电技术利用LNG

4、作为冷源，海水或者低品位热能(工业余热、太阳能、地热能)作为热源优点：消耗外界电功少可利用多种廉价热源系统结构简单、压力较低三、利用LNG冷能的发电技术 一、课题研究背景及研究内容公司LNG基地启用年发电量(kW)发电方式大阪瓦斯泉北NO.219791450朗肯循环东邦瓦斯知多19811000朗肯循环大阪瓦斯泉北NO.419826000直接膨胀和朗肯联合循环北九州LNG九电-新日铁19829400直接膨胀和朗肯联合循环中部电力知多19837200直接膨胀和朗肯联合循环中部电力知多19847200直接膨胀和朗肯联合循环日本海LNG新泄19845600直接膨胀东京瓦斯根岸19854000朗肯循环东

5、京电力东扇岛19863300直接膨胀大阪瓦斯姬路19872500朗肯循环东京电力东扇岛19878800直接膨胀东京电力东扇岛19918800直接膨胀大阪瓦斯泉北NO.119892400直接膨胀中部电力四日市19897000直接膨胀和朗肯联合循环大阪瓦斯岩崎19961155直接膨胀大阪瓦斯姬路20005000直接膨胀台湾中油永安20022600直接膨胀、朗肯循环Table1 世界范围内正在运营的LNG冷能发电厂三、利用LNG冷能的发电技术 一、课题研究背景及研究内容国内的冷能发电：目前国内对 LNG 冷能的利用率较低，且基本为空气分离，如福建莆田的空分项目。而空气分离装置对于 LNG 冷能的利用

6、率较低，且受到液氮和液氧当地下游市场的影响较大，导致大部分冷能均被浪费。冷能发电方面仅有上海 LNG 项目储罐扩建工程准备购置日本一套冷能发电装置，额定 LNG 气化能力为 205.2 t/h，以海水作为热源，装机容量在3500KW左右。冷能发电装置采用低温朗肯循环系统，冷媒选用丙烷。由于进口设备价格昂贵，系统的投资回收期在15-17年左右。 国产化势在必行项目进度数量/个已投产20扩建5在建10筹建13意向32合计75表：中国LNG接收站情况表三、利用LNG冷能的发电技术 一、课题研究背景及研究内容构建了以LNG为冷源，海水/工业余热为热源的有机朗肯示范系统，实现高效三流体换热冷能发电。通过

7、液氮模拟LNG的冷量，以电加热水箱模拟工业余热的方式，设计并建设了LNG冷能有机朗肯循环发电系统。以变工况方式进行试验，获得了LNG动态气化条件下非共沸有机朗肯循环发电系统关键技术。视频链接三、利用LNG冷能的发电技术 一、课题研究背景及研究内容三、利用LNG冷能的发电技术 一、课题研究背景及研究内容换热技术大幅提高,新型换热形式可以替代原有换热设备, 实现跨代超越，如印刷电路板微通道高效换热器;精准控制技术的显著进步,实时调整以保证内部换热的实时匹配，利用三流体小温差换热，换热温差为6，减少不可逆损失，提高单位LNG的冷能发电量；循环工质的选择 人工复合有机工质的性能有了显著的提高，可以针对

8、多种热源和冷源实现工质性能匹配;比如五氟丙烷，甲乙丙丁烷混合物。磁悬浮无油透平的出现，为更高效提高发电效率，减少设备故障提供了新方向。系统设备整体技术后发优势:三、利用LNG冷能的发电技术 一、课题研究背景及研究内容应用场景： （1）沿海LNG接收站（冷源：LNG 热源：海水）（2）LNG动力船舶（冷源：LNG;热源： 船舶余热）（3）LNG发电船（冷源：LNG;热源： 发电余热）三、利用LNG冷能的发电技术 一、课题研究背景及研究内容LNG冷能利用的多温段换热系统四、LNG 冷能利用多温段换热系统 一、课题研究背景及研究内容场景的温区需求： 用途 温度范围 适宜储存物舒适性空调数据中心冷却

9、5-15 / 果蔬预冷装置 010 水果、蔬菜等 食品保鲜的冷藏库 0以下 肉类，水产类 低温库（冷冻库） -18-25 猪牛羊肉、鱼、禽肉、疫苗 速冻库（急冻库） -35-40 金枪鱼、三文鱼 超低温库（深冷库） -45-60 水饺、速冻食品、快速冰冻四、LNG 冷能利用多温段换热系统 一、课题研究背景及研究内容数据中心冷却：数据中心99%的热量来自 IT 设备的运行散热，配套的空调系统用电量占总能耗的35%。可以利用 LNG 冷能对数据中心进行冷却，以支撑数据中心散热需求。 采用LNG冷能供冷数据中心，可以将 PUE降低到1.05，大幅降低数据中心能 耗。四、LNG 冷能利用多温段换热系统

10、 一、课题研究背景及研究内容冷链物流：在食品物流链中，冷藏库和卡车进行冷藏以保持低温状态，在运输过程中保持食品新鲜。冷链物流所需的重卡运输及制冷需求，与 LNG 汽车的冷能利用相契合，降低能耗的同时，带来经济效益，是 LNG 冷能利用的新领域。四、LNG 冷能利用多温段换热系统 一、课题研究背景及研究内容冷冻冷藏：采用 LNG 冷能作为冷库的冷源，将载冷剂冷却到-20-65 ，然后通过载冷剂制冷循环冷却冷库，不用冷冻机，可以很容易地将冷库温度维持在-18-70，电耗降低 65%，并减少建设费用10%。四、LNG 冷能利用多温段换热系统 一、课题研究背景及研究内容系统介绍：四、LNG 冷能利用多温段换热系统 一、课题研究背景及研究内容实验设备：四、LNG 冷能利用多温段换热系统 一、课题研究背景及研究内容强化管的对比：040102双面强化管斜纹翅片管麻面管几何参数材质316LDo(mm)19.00(0.02)(mm)1.08(0.03)长度1160mm四、LNG 冷能利用多温段换热系统 一、课题研究背景及研究内容研究内容：沸腾方面不同强化管表面、汽化核沸腾汽泡的生长、脱离及汽泡间合并情况工质多