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1、2005年第1期低温工程No112005总第143期CRYOGENICSSumNo1143液化天然气冷能利用发电技术浅析王坤鲁雪生顾安忠(上海交通大学制冷与低温工程研究所上海200030)摘要:阐述了国内外LNG利用的形势,论述了LNG作为燃料的优势。通过分析LNG冷量利用原理及对LNG进行的分析,得出回收LNG冷量发电不仅有效利用能源,而且减少机械制冷造成的大量电能消耗,具有可观的经济效益和社会效益。对国内外利用LNG冷量发电方式进行总结分类,具体给出一些典型流程图和成功的应用范例。关键词:LNG冷能发电分析中图分类号:TE09;TM619文献标识码:A文章编号:1
2、00026516(2005)0120053205AnalysisofutilizationofLNGcoldenergyforpowergenerationWangkunLuXueshengGuAnzhong(InstituteofRefrigerationandCryogenics,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200030,China)Abstract:BasedonLNGcoldenergyutiliztiontheory,theexergyanalysisisdoneontheLNGcoldener2gyutilizat
3、ion.FromtheanalysisweknowthatrecoveryandutilizationofLNGcoldenergynotonlyefficientlyutilizesenergy,butalsoreducespowerconsumption,whichhasbothgreateconomicandsocialbenefits.Thelastkindsofpowergenerationstylesareconcludedwithtypicalflowchartsandsuccessfulapplicationexam2ples.Keywords:LNG
4、;coldenergy;powergeneration;analysis[3]LNG的冷能相当于240kW·h的电能。由此可见,1引言有效回收LNG冷能可节约大量的能量。天然气是优质燃料,热值高,污染少,是世界上多天然气资源丰富,目前世界天然气探明储量已经[1,2]数国家使用的主要能源之一。为了便于大量的储接近石油储量。天然气作为高效、洁净的优质能源将存和输运,天然气开采出来后通常要去除杂质,在低得到越来越广泛的应用,预计50年后天然气将超过温下液化,变成液态天然气以提高运输和储存的效石油和煤炭,成为世界的主要能源。LNG工业近几年率。使用时,将LNG转化为常温气体,
5、这个过程中,的迅速发展,为LNG冷能的回收利用奠定了良好的[4]大量的可用冷能释放出来。回收这部分可用冷能,不基础。本文在分析LNG冷能利用的原理的基础仅有效利用了能源,而且减少了机械制冷造成的大量上,主要对国内外LNG冷量利用发电方式进行总结电能消耗,具有可观的经济效益和社会效益。若LNG分类,具体给出一些典型流程图和成功的应用范拥有的冷能能以100%的效率转化为电能,那么1t例。收稿日期:2004210214;修订日期:2004211218作者简介:王坤,女,24岁,博士生。©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPubli
6、shingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net54低温工程2005年2LNG冷能利用的原理及分析冷能利用主要是依靠LNG与周围环境(如空气、海水)之间存在的温度和压力差,将高压低温的LNG变化到常压常温的NG时,回收储存在LNG中的能[5]量。为了估计从LNG中可以回收的能量,首先应从理论上对能回收的冷能进行评价。详细地分析LNG蕴藏的冷能,对提高LNG冷能回收率以及合理利用LNG冷能,具有非常重要的意义。分析法是能量系统一种重要分析方法,不但能从能量的数量上反映能量种类的转换,更重要的是能清楚地揭示内部不可逆性造成的
7、能量品质的贬值情图2变温过程中的可用能况,以及造成热力学损失的原因和部位,为合理利用Fig12Availableenergyinthe[6]冷能提供重要理论指导。天然气液化是高能耗过temperature2changeproscess程,因此对LNG实施正确分析是高效设计天然气[7]液化装置、冷量利用装置的前提。量中的最大可用能为对LNG冷能概念的理解如图1所示。由卡诺δWmax=δq(1-T0/T)(2)循环可知:在热源T1冷源T2之间进行的一切热力循对整个过程1-2积分,则最大可用能Wmax为环,冷源从热源吸收热量q后,其可能得到的最大循2T0环
