CN1167922C - 液化天然气气化时冷量的利用方法 - Google Patents
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Abstract
一种液化天然气气化时冷量的利用方法，-162℃的液态天然气在蒸发器1中经与来自中央空调热交换器11的约12℃的循环水热交换后蒸发气态天然气经管道输入至用户；降至7℃的低温水作为中央空调的制冷源进入中央空调热交换器11与室内热空气进行热交换，从而达到空调降温的目的。如此，通过上述循环水在液化天然气蒸发器1和中央空调热交换器11之间的循环流动，无需任何外加能源，即可在实现液化天然气管道输送的同时，还能解决就近建筑物室内的空调，节约了大量的能源。
Description
本发明涉及一种液化天然气气化时冷量的利用方法。
现有的液化天然气站，为了使气站的液化天然气通过管道顺利地输送给用户，通常是用电或天然气燃烧加热水，再用热水或蒸汽加热液化天然气使其成为气态的天然气，通过管道送出去。加热的热水在液化天然气热交换器中热交换后成为冷水，经再加热后循环使用。这种方法，由于液化天然气与热水的温差大，气化速度较快，所需的气化热交换设备(即蒸发器)比较小。但这种气化方法，不仅不能利用液化天然气气化时的冷量，而且还消耗热水，浪费了不少能量。
众所周知，传统的中央空调是以氟里昂作为制冷源(制冷剂)，以水作为载冷介质，通过压缩、冷凝、节流和蒸发将水冷却至约7℃，上述约7℃的水进入中央空调的热交换器与室内的热空气进行交换，从而达到空调降温的目的。即通过制冷剂的不断的蒸发和液化，借助载冷介质水降低室内空气的温度，达到空调的目的。
本发明的目的在于提供一种液化天然气气化冷量的利用方法。即本发明直接用常温水将低温液态天然气气化，使之成为气态天然气，通过管道输送给用户；在常温水使液化天然气气化的同时降温得到的低温冷水，作制冷源引入到室内的中央空调系统中，达到空调降温的目的，可以节省很多能源。
本发明的液化天然气气化时冷量的利用方法，其特征在于是将液化天然气站储液罐中-162℃的液态天然气经泵输入液化天然气蒸发器中，液态天然气在蒸发器中经与来自中央空调热交换器的约12℃的水热交换后蒸发成气态天然气经管道输入至用户；在蒸发器中与液化天然气进行热交换后降至约7℃的低温水作为中央空调的制冷源进入中央空调的热交换器中与室内热空气进行热交换，从而降低室内温度，达到空调降温的目的，而由中央空调热交换器中排出的经与室内空气热交换后的约12℃的水直接进入液化天然气蒸发器中与液化天然气进行热交换。如此，通过上述循环水在液化天然气蒸发器及中央空调热交换器之间的循环流动，在实现液化天然气站的液化天然气的气化通过管道输送的同时，为中央空调提供了冷量。
这种直接用常温水来加热气化液态天然气的方法，在实现液化天然气站管道输送到用户的同时，液化天然气由液态变成气态时释放的冷量代替传统制冷源(氟里昂制冷剂)，通过载冷介质水的循环，达到空调的目的。实际上就是通过水介质的循环巧妙的利用室内热空气的热量气化液化天然气站的液态天然气，既实现了液化天然气的输送，又达到了室内空调的目的。节省了传统氟里昂制冷剂空调所需的大量的能量，还节省了传统热水加热气化方法输送液化天然气时所需耗用的能量。
本发明注意到液化天然气站在输送液化天然气时，液化天然气气化时需要吸收很多热量，而同时，就近的建筑物内的中央空调则放出很多热量。有鉴于此，本发明根据中央空调的设计要求，选择接近常温(12℃)的中央空调热交换器循环水直接加热气化液态天然气，而通过作为载冷介质的循环水在液化天然气蒸发器及中央空调热交换器之间循环流动，以实现液化天然气站的液化天然气的气化并通过管道输送的同时，为就近建筑物的中央空调提供冷量。根据上述的方案，很容易根据某一液化天然气站液化天然气的输送量确定液化天然气的蒸发量，再根据上述的蒸发量及出入中央空调热交换器的循环水的温差(12℃-7℃)，确定循环水量及液化天然气蒸发器的具体参数，根据上述具体参数选定或制造液化天然气蒸发器，而对应的中央空调热交换系统则完全采用现成的中央空调热交换系统，或者说，按上述方案设计的液化天然气蒸发系统，可以确定带动多少上述现有的中央空调，即可以带动多少平方米的空调面积。具体设计和实施都是很成熟的技术。
例如：某一液化天然气站液化气的输送量为每小时3吨，也即液化气(甲烷)的设计蒸发量为每小时3吨。可以选截面直径为1000mm长为5000mm的蒸发罐(蒸发器)。每小时气化3吨的甲烷液化气所需的蒸发热为366000kcal/h，-162℃到7℃的气体升温所需的热量为653478kcal/h，按该蒸发罐的进水温度(≈中央空调热交换器循环水出口温度)为12℃，蒸发罐的出水温度(≈中央空调热交换器循环水进口温度)为7℃计算，循环水量为每小时约204吨。考虑到液化天然气气化热效率，空调用换热器的热效率，低温水传输过程中的冷量损失以及办公室空间的大小、设施多少、人员的流通量及房屋结构等不可因素，设上述总冷量(1019478kcal/h)的利用率为30％--50％，按建设部推荐的民用建筑空调设计负荷估计算的办公室空调面积冷负荷为100kcal/m2计，则可提供的办公室空调面积约为3000平方米--5000平方米。
以下结合附图对本发明的液化天然气气化时冷量的利用方法作进一步说明：
图1是本发明的工艺流程示意图。
如图1所示，来自液化天然气站低温储液罐13中的-162℃的液态天然气经泵14进入截止阀4，止回阀3和液化天然气液面控制器2进入液化天然气蒸发器1内；来自中央空调热交换器11的循环水进入循环水池12，开启循环水管截止阀9，启动循环水泵10将经温度计测定的约12℃的循环水泵入设置在液化天然气蒸发器1内的盘管中，与蒸发器1内的液化天然气进行热交换，热交换后液态天然气蒸发成的气态天然气经液化天然气气体出口截止阀5输入用户管道；而来自中央空调热交换器11的约12℃的循环水经与液化天然气蒸发器中的液化天然气热交换后的经温度计7测定的降至约7℃的冷水经截止阀8进入中央空调热交换器11与室内的热空气进行热交换，为中央空调提供冷量。
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- 一种液化天然气气化时冷量的利用方法，其特征在于是将液化天然气站低温储液罐中-162℃的液态天然气经泵输入液化天然气蒸发器(1)中，液态天然气在蒸发器(1)中经与来自中央空调热交换器(11)的约12℃的水热交换后蒸发成气态天然气经管道输入至用户；在蒸发器(1)中与液化天然气进行热交换后降7℃的低温水作为中央空调的制冷源进入中央空调热交换器(11)中与室内热空气进行热交换，降低室内空气的温度，而由中央空调热交换器(11)中排出的经与室内空气热交换后的约12℃的水直接进入液化天然气蒸发器(1)中与液化天然气进行热交换；如此，通过上述循环水在液化天然气蒸发器及中央空调热交换器之间的循环流动，在实现液化天然气站的液化天然气的气化并通过管道输送的同时，为中央空调提供了冷量。
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