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。     

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％。     

基于LNG冷能利用的低温冷库与冷能发电系统的集成

为提高液化天然气(LNG)冷能的利用效率,在对低温冷库利用LNG冷能进行(火用)分析的基础上,以甲烷和乙烷混合物(两者质量比为65∶35)为工质,将利用冷能发电的Rankine循环与利用LNG冷能的冷库制冷过程进行集成,以便在供应冷库所需的冷能不变的情况下,将深冷部分的LNG冷(火用)转换为电能.文中还对影响Rankine循环发电效率的参数进行分析.研究结果表明,集成后的系统在满足冷库所需冷能的基础上,使每吨LNG的冷能还可发电约15.5kW·h,LNG冷(火用)的利用效率从38.5％提高到54.0％.     

天然气膨胀预冷混合制冷剂液化流程操作条件优化

为获得液化流程最优性能,确定液化流程能耗水平,探究将其应用于城市天然气调压站调峰型液化天然气装置的可行性,对天然气膨胀预冷混合制冷剂(NGE-MR)天然气液化流程的操作条件进行了优化。建立了NGE-MR液化流程模拟及优化模型,分析了混合制冷剂组成、混合制冷剂循环高压压力等主要操作条件对流程性能的影响,在此基础上以比功耗最低为优化目标,采用定压比优化方法,对NGE-MR液化流程的操作条件进行了优化。结果表明:3种压比(10、9、8)下NGEMR天然气液化流程的最优混合制冷剂组成基本相同,各组分摩尔分数分别为2%(N2)、32%(CH4)、60%(C2H6)、6%(C3H8),最优混合制冷剂组成与压比相关性不大;NGE-MR液化流程的最优比功耗随压比的降低而逐渐降低,但幅度很小,基本维持在0.225~0.230kW·h/kg,较C3-MR及级联式天然气液化流程分别降低23.9%和34.4%。NGE-MR液化流程节能优势明显,适用于城市天然气调压站的调峰型LNG装置,可高效节能地生产LNG并用于城市天然气调峰。     

液化天然气冷能利用途径初探

随着我国天然气进口量的大幅增长,绿色环保的伴生型能源LNG冷能利用引起了广泛重视.文章从阐述LNG冷能及能源价值入手,对LNG冷能的主要利用技术进行了分析,对LNG冷能在国内的利用途径进行了探讨,提出了冷能发电的实际可行性及大规模利用的方法.     

天然气液化技术及其应用

中国天然气勘探仍处于早期勘探阶段,发现大气田的几率很大.中国天然气产量连年迈上新台阶.但我国天然气的产量仍远不能满足经济发展的需求.由于天然气的产地往往不在工业或人口集中地区,长输干线的建设涉及地理位置和成本的限制,为天然气的利用带来一定的制约.液化天然气,作为天然气的液态形式,其独特优势为天然气的利用提供了多元化的选择空间.该文主要讨论天然气液化过程中主要技术,及液化天然气的利用及安全问题,希望能有同行共勉.     

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%.     

浅析一种新型天然气液化装置

本文详细介绍了一种新型的天然气液化装置。通过对装置中脱碳、脱水及液化三大工艺流程的介绍,对该装置的结构、冷剂压缩机、泵及冷箱等相关工艺设备、公用工程、该装置的能耗及节能措施等的分析,得出了该装置高效可靠且环保节能的评价结论。     

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.     

GDLNG Cold Energy Utilization -C2++ Extraction Process Integration

This paper makes a study of some technical and engineering aspects by using C2+ hydrocarbon separation facility at Guangdong Dapeng LNG (GDLNG) terminal. In the C2+ hydrocarbon extraction process, the cold energy contained in LNG will be utilized. In order to ensure the optimum operating conditions of the terminal and C2+ hydrocarbon extraction facility by optimizing the current operating processes of the terminal, the C2+ hydrocarbon extraction facility construction plan is proposed. We conducted numerous calculations and simulations using such specific analysis software as PRO II. Additionally available flow data are used to verify the cyclic send-out rates from the terminal, thus establishing the current and future projected load factors. This study is intended to make sure that GDLNG can continue to supply gas via the pipeline system safely without interruptions and most significantly solves the effects of flow fluctuations at the terminal gasification send-out facility on the hydrocarbons extraction, ensuring optimum pipeline operations and ensuring safe and effective means for such C2+ hydrocarbons extraction process as well. At the same time, the terminal is also in the optimum operation condition. This is very significant to the terminal safety operation and the energy conservation and emission reduction.     

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。     

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     

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。     

液化天然气BLEVE机理研究及其事故后果评价

运用范德华方程描述热侵袭下储罐内过热液体的大量蒸发现象,揭示了储罐压力骤升具有的尖点突变的特征,当压力为0.1～0.8MPa时,相应的失稳过热度在143.5～150.7K的范围内变化.能量平衡理论的计算表明:储罐因失效而引发的沸腾液体膨胀式蒸气爆炸(BLEVE)过程中,所释放的能量随过热液体温度的增加而增加.文中还对BLEVE的爆炸冲击波超压及人体安全距离进行了估算.研究结果可为LNG储运过程中此类事故的预防以及后果评估提供理论依据.     

液化天然气涡旋的模型研究

介绍了液化天然气涡旋问题和Ｂａｔｅｓ－Ｍｏｒｉｓｏｎ模型，并针对Ｂａｔｅｓ－Ｍｏｒｉｓｏｎ模型没有考虑蒸发率对密度差的影响、不能解释涡旋发生前分界面加速下降这一事实等缺陷，提出了改进四阶段涡旋模型．该模型对涡旋发生的过程进行了更合理的划分，通过理论推导，解释了分界面加速下降等事实．计算结果证明，改进模型在初始密度差较小时更加符合实际情况     

基于复合蓄能的天然气与太阳能耦合CCHP系统优化

基于含复合蓄能装置(蓄热/蓄电)的天然气与太阳能耦合冷热电三联供系统,从节能、经济、环保层面对其建立了优化模型.选取原动机额定容量、原动机启停比、太阳能光热/光伏面积、电制冷机供冷比为优化变量,利用量子粒子群算法对优化模型进行求解,获取了耦合系统的优化容量及优化运行模式,并对其在两种运行策略下的结果进行了对比分析,以广州的一栋宾馆建筑为例进行了案例分析.研究结果表明:两种优化运行模式下的耦合系统性能均优于分产系统,且以电定热模式的性能(年一次能源节约率为37.9％,年总成本节约率为39.9％,年二氧化碳减排率为55.1％,综合性能为44.3％)优于以热定电模式(年一次能源节约率为30.7％,年总成本节约率为36.1％,年二氧化碳减排率为42.1％,综合性能为36.3％).