液化天然气冷能利用的原理及利用方式

液化天然气（LNG）在汽化过程中会释放大量冷能,如果这部分冷能被成功回收利用,其节能效果和对系统效率的提高都十分显著。文中对LNG冷能从冷量利用和冷量回收的角度进行分析,把LNG冷能回收方式分为冷量利用与冷量回收,揭示了目前各种LNG冷能回收利用形式的能量利用实质：发电、空分冷冻中主要是利用LNG的冷量;冷藏、空调和制干冰利用了LNG的冷量。最后对不同的冷能回收系统提出指导性建议：动力回收系统中,应充分利用其在低温下的高品质能量;冷量回收系统中应减少跑冷。     

液化天然气冷量利用分析及集成优化

为提高液化天然气（LNG）冷量的利用效率，文章通过建立空气分离、低温粉碎和低温冷库等用冷装置的工艺模型，对各装置单独利用LNG冷量时的节能效果和利用过程的火用损进行了计算和分析，并在此基础上将空气分离、低温粉碎和低温冷库进行集成，按照“温度对口、梯级利用”的原则利用LNG的冷量。集成方案中，约-150℃的高压LNG先经空气分离装置利用冷量，再将从中抽出的一股约-101.8℃的LNG用于低温粉碎装置和低温冷库。通过模拟计算，结果表明集成利用时各装置利用LNG冷量的火用损比单独使用降低55.7％以上，使用单位LNG的冷量节省电量最大可达349.0 kWh/t，是单独用于空气分离装置省电量的1.56倍，大大提高了LNG冷量的利用效率。     

液化天然气冷量的特性及在汽车制冷中的回收利用

对“绿色”汽车燃料———液化天然气 (LNG)具有的冷量及其影响因素进行了分析 .结果表明 :在不同系统压力下 ,随着环境温度的升高 ,LNG冷量不断增大 ;在同一环境温度下 ,随着系统压力的增大 ,LNG冷量迅速降低 ,当压力p大于 2MPa时 ,LNG冷量已经很小 .基于LNG冷量特性 ,首次提出将该冷量进行回收 ,用于汽车制冷 (如低温冷冻、冷藏或汽车空调 ) ,以替代传统的蒸汽压缩制冷装置 ,减少额外功的输入 ,从而节约大量的能源 ,同时还可以有效减少噪声污染 ,避免氟里昂制冷剂泄漏造成的臭氧层破坏及温室效应 ,有利于环境保护     

大型高速低温风洞冷量回收的方法研究

为提高低温风洞排气冷量的综合利用和节能减排,实现大型低温风洞科学建设,分析了目前大型低温设备冷量回收利用的现状和方法;针对低温风洞高雷诺数试验运行中排气系统的工作流程和特点,对大型高速低温风洞排气冷量进行了初步计算,结合当前低温工质气化冷量回收技术方案的流程分析和国内外低温系统冷量回收利用的技术特点,对低温风洞液氮喷雾制冷后冷量回收与高效利用的方法和可行性进行了初步研究。综合考虑技术难度和投资经济性,提出了通过蓄冷设备、空分装置、固态氮制取进行冷量回收的3种主要技术途径。分析结果表明:采用蓄冷设备需要周边用冷设备支持,回收效率低;利用空分装置无需额外投资,经济性较好;固态氮制取回收效率高,硬件投资大,经济性较差。通过合理调整风洞试验流程,选取合适的技术方案,可以实现大型低温风洞的冷量回收。     

液化天然气冷量Yong的特性及在汽车制冷中的回收利用

对“绿色”汽车燃料－－液化天然气（LNG）具有的冷量Yong及其影响因素进行了分析。结果表明：在不同系统压力下，随着环境温度的升高，LNG冷量Yong不断增大；在同一环境温度下，随着系统压力的增大，LNG冷量Yong迅速降低，当压力p大于2MPa时，LNG冷量Yong已经很小。基于LNG冷量Yong特性，首次提出将该冷量Yong进行回收，用于汽车制冷（如低温冷冻、冷藏或汽车空调），以替代传统的蒸汽压缩制冷装置，减少额外功Yong的输入，从而节约大量的能源，同时还可以有效减少噪声污染，避免氟里昂制冷剂泄漏造成的臭氧层破坏及温室效应，有利于环境保护。     

LNG冷能用于冷库的系统设计及分析

为了将LNG(Liquefied Natural Gas)冷能作为冷库的冷源,以节省投资、减少电耗、降低冷库的生产成本,结合福建LNG总体项目,确定了LNG冷能用于冷库的系统流程与运行模式,并以供气规模为4 000万m3/年的气化站为例,进行了系统节能分析和计算.结果表明:在冷库系统冷量回收率为33%的情况下,该气化站可回收冷量的年冷量收益为611.3万元,投资回收期小于1年.因此,利用LNG冷能作为冷库的冷源是一种可行的方式,具有显著的节能效果和经济效益.     

液化天然气冷量利用的集成优化

在对空气分离、低温粉碎和低温冷库等工艺利用液化天然气(LNG)冷量的损和节能量进行计算和分析的基础上,将空气分离等工艺按照"温度对口、梯级利用"的原则,集成优化利用LNG的冷量.研究结果表明:将空气分离、低温粉碎和低温冷库进行集成,各装置利用LNG冷量的损比单独使用时降低了55.7%以上;利用1.0 t LNG的冷量最多可以节省用电约349.0 kW·h,是单独用于空气分离装置节能量的1.56倍,说明集成工艺可大大提高LNG冷量的利用效率.     

基于液化天然气冷能的燃气轮机发电循环

在对液化天燃气(LNG)冷量Yong进行分析的基础上，提出对该冷能进行回收．结果表明，以燃气轮机排气为高温热源，以LNG为低温热源构建的二次冷媒朗肯循环，充分回收利用了LNG冷能，避免了传统的用海水加热气化LNG带来的能源浪费和生态环境破坏、在高温季节，还可以利用LNG冷能冷却燃气轮机的进口空气，以增加电厂出力．分析表明，在较高的环境温度下，空气温度每降低10℃，系统出力平均增加10％，效率也提高了2％左右，系统总的Yong效率保持在50％左右。     

吸收LNG冷能的丙烷冷凝器低温传热性能

利用丙烷作为中间介质回收LNG冷量是解决LNG冷能利用过程中大温差传热问题的有效途径。对超临界LNG丙烷在冷凝器中的传热进行理论研究。根据丙烷所处的状态将LNG与丙烷的传热分为过热区、两相流区及过冷区。通过参数分析研究丙烷入口温度、冷凝器尺寸、丙烷流量等对冷凝器整体传热结果的影响规律。结果表明:适量增大LNG流量、减小丙烷通道的尺寸有利于LNG冷量的回收,而过热丙烷的入口温度对LNG冷量的回收影响不大;提高冷凝器传热效能的途径包括:找出最佳丙烷入口温度、适当减小丙烷流量以及减小丙烷通道尺寸。     

基于液化天然气冷量的液体空分新流程

分析了空分装置中应用液化天然气(LNG)冷量的优势.从流程设计和现有流程改造的角度,分别提出了采用LNG冷量冷却循环氮气的液体空分装置的新方案,并采用Aspen Plus软件对其进行模拟计算.研究表明:与传统流程相比较,新方案采用LNG作为冷源冷却循环氮气后,可以代替氟利昂制冷机以及氮透平膨胀机组,取消了氮气外循环,系统得到简化,所需循环氮气量明显减少;系统最高运行压力由传统流程的4.2~5.0 MPa降低到2.3~2.6 MPa;液态产品的单位能耗从1.05~1.25 kW.h/kg降低到0.317~0.384 kW.h/kg.     

利用LNG梯级冷能的冷库系统构建与载冷剂选择

分析了LNG冷能的梯级利用方式,对LNG冷能冷库系统从工艺角度进行设备、流程的研究,并作载冷剂选择.以LNG冷能评价分析指标,对某小型LNG冷能利用项目进行了经济性计算.结果表明:与常规电动压缩式冷库相比,在考虑设备造价与折旧率的情况下,以运行费用减少折算的冷库系统投资回收期仅为1.11年.因此,LNG冷能的第三级用于低温冷库是合理的冷能利用方式,既可以简化冷库系统的结构,减少设备投资费用,又能回收大量的LNG冷能,明显降低冷库运行的电耗,具有较高的节能经济性.     

LNG冷能利用与废旧橡胶低温粉碎的集成优化

为降低废旧橡胶低温粉碎生产精细胶粉的能耗,提出了集成利用LNG冷能的废旧橡胶液氮低温粉碎法和低温氮气粉碎法的模型,研究结果表明：⑴ 空分装置利用LNG冷能,可将液氮等液体空分产品的生产能耗降低60.2％,利用LNG冷能可节省用电244.3kW•h/t,冷能利用的火用效率达到60.7％,可为废旧橡胶低温粉碎装置提供廉价的液氮;⑵ 如果紧临LNG接收站建立废旧低温粉碎装置,直接空分副产的氮气和LNG冷能生产低温氮气用于废旧橡胶的冷冻和粉碎,相对空气涡轮膨胀机制冷法,利用1.0t LNG携带的冷能可节省用电342.9kWh,冷能利用的火用效率为63.4％。     

废旧橡胶低温粉碎中LNG冷能利用的集成分析

为降低废旧橡胶低温粉碎生产精细胶粉的能耗,提出了集成利用液化天然气(LNG)冷能的液氮冷冻粉碎法和低温氮气冷冻粉碎法两种工艺,并对其进行用能分析.研究结果表明:(1)空分装置利用LNG冷能生产液氮,产品能耗可降低60.2%,利用每吨LNG的冷能可节省用电244.3kW · h,冷能利用的效率达到60.7%,精细胶粉的生产能耗可降低126.4kW · h/t;(2)废旧橡胶低温粉碎装置紧邻LNG接收站时,直接利用空分装置副产的氮气和LNG冷能生产低温氮气用于废旧橡胶的冷冻和粉碎,相对于空气冷冻法,精细胶粉的生产能耗可降低437.3kW · h/t,利用1吨 LNG的冷能可节省用电276.3kW · h,冷能利用的效率为70.7%.     

乙烯深冷分离工艺中LNG冷能利用的可行性

充分利用液化天然气（LNG）携带的冷量,不仅可降低下游天然气供气成本,还可减少LNG汽化带来的环境污染;传统乙烯深冷分离工艺需压缩制冷系统提供不同温位的冷量分离裂解气,消耗大量压缩功耗.将LNG冷量用于30万吨/年乙烯装置的深冷分离工艺,取代部分压缩制冷负荷的集成利用研究结果表明:LNG冷量在乙烯分离工艺中的利用率达76.5％,可替代原工艺中的冷量负荷约22472 kW,节省丙烯、乙烯、甲烷冷剂三机压缩制冷的功耗约11968 kW,大大降低乙烯装置的能耗成本.但LNG冷量仅与乙烯分离工艺集成,传热过程火用效率较低,建议将LNG冷量集成利用于两种或以上冷量利用工艺中,从而减少利用过程的冷火用损失,提高LNG冷量的利用效率.     

液氮冷藏运输控制方式数值模拟分析

液氮冷藏车利用液氮喷淋冷藏运输鲜活品,液氮冷煤是冷藏运输的重要方式之一。本文利用模拟计算分析方法,针对冷藏运输果蔬为例,分析液氮冷藏运输过程中液氮喷射控制方式、鲜活品温度变化特性和液氮耗量等特征问题。提出采用变控温方式,协调控温温差、鲜活品温变时间和喷射量之间的关系,达到最佳的鲜活品冷藏,既保证鲜活品冷藏质量,又能充分利用冷能,减少液氮耗量,同时减少液氮喷射次数,提高液氮喷射装置年限。     

双温冷源空调系统中高温冷源温度设定值研究

以广州某办公建筑为研究对象,运用dest模拟软件对该建筑的空调开启时间进行建筑逐时冷负荷模拟。以该逐时冷负荷为基础,分别计算冷水机组、水泵、风机在部分负荷率下的能耗,以及空调开启时间的全部能耗。综合三者能耗量,得到空调开启时间的总能耗变化趋势,最终得出最优化的高温冷源的节能温度。