CN201116815Y

CN201116815Y - Lng冷能利用装置

Info

Publication number: CN201116815Y
Application number: CNU2007200751862U
Authority: CN
Inventors: 章学来; 盛青青; 吕磊磊; 杨培莹; 叶金
Original assignee: Shanghai Maritime University
Current assignee: Shanghai Maritime University
Priority date: 2007-09-29
Filing date: 2007-09-29
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2017-09-29

Abstract

本实用新型公开了LNG冷能利用装置，该装置包括LNG储液装置、再液化装置、蓄冷装置、输气稳压装置、换热装置、末端用冷装置；其特征在于，所述的再液化装置与LNG储液装置连接；LNG储液装置连接蓄冷装置；蓄冷装置与末端用冷装置连接；本实用新型对LNG冷能的利用率高，经济效益高，而且适用面很广。

Description

LNG冷能利用装置

技术领域

本实用新型涉及一种能量的转换利用装置，特别涉及一种LNG冷能利用装置

背景技术

21世纪，在人类迎来科技、经济蓬勃发展的同时也面临着环境恶化、城市人口膨胀等各种问题的威胁，而能源短缺也是一个不容忽略的方面。为了优化能源消费结构，改善生态环境，实现可持续发展战略，天然气作为一种洁净环保、优质高效的能源燃料被世界各国广泛利用，它的需求量也日益增加。天然气是当今世界能源消耗中的重要组成部分，它与煤炭、石油并称为世界能源的三大支柱。

液化天然气指在常压或略高于常压下低温(-162℃)液化了的天然气，简称LNG。LNG是气田开采出来的天然气经过脱水、脱酸性气体和重烃类，然后压缩、膨胀、液化而成的低温液体。纯净的LNG是无色、无味、无毒和透明的液体，LNG比水轻，不溶于水。LNG蒸汽温度高于-110℃，比空气轻，货物泄漏时蒸汽往上升，易于扩散，因此发生爆炸的危险性相对LPG较轻。LNG化学性质稳定，与空气、水及其他液化气货品在化学上相容，不会起危险反应(与氯可能有危险反应)。由于LNG的临界温度远低于环境温度，所以只能采用全冷冻的条件运输和贮存。

LNG工业链是非常庞大的，主要包括天然气液化、储存、运输、接收终端、气化站等。当低温LNG气化时会放出的大量冷能，LNG冷能值大约是837kJ/kg，对这部分冷能的合理回收利用是LNG作为能源消耗的一个重要节能问题，同时也是影响经济效益的重要问题。

LNG主要用于发电和城市燃气，LNG的气化负荷随时间和季节变化发生波动。对天然气的需求是白天和冬季多，所以LNG气化所提供的冷能也多。反之，在夜晚和夏季，可以利用的LNG冷能也随之减少。LNG冷能能大小的波动，将会对冷能利用设备的运行产生不良影响，必须予以重视。

LNG蓄冷主要利用LNG气化时富裕的冷能贮存起来，根据需气化的LNG气体的能，供冷主要集中在晚上，白天将充裕的冷能储存起来。由于LNG温度在-162℃左右，且单位冷能值极大，可运用到深冷领域。相变物质的选择是LNG蓄冷装置研究的关键，要充分考虑相变物质的熔点、沸点及安全性问题。而冰蓄冷主要是利用夜间的谷价电运行制冷机组将冷能储存于蓄冷装置中供白天冷能利用设备。冰蓄冷将白天的电力峰负荷转移到晚上，而冷能供给主要集中在白天，冷能利用在中高温范围内。

现在对LNG冷能的利用是越来越重视，利用率是越来越高，但是其要求还是不能达到所需的要求，其重要的原因主要是在整个冷能利用系统中利用的设备中不能够很好的达到所预算的要求，使得冷能在整个转换利用过程中结构复杂，操作繁琐，使得转换得到的冷能有很大的浪费，利用率不高，降低了整个系统的经济效益；而且在以往的装置中对冷能的利用主要就是集中在某一温度段，其他温度段则不能够利用这个装置来获得，使得整个装置的适用面很窄。

实用新型内容

本实用新型针对上述同类装置中的缺点，而提出了一种经济实惠、利用率高、适用面广的LNG冷能利用装置

为了达到所述目的，本实用新型提供LNG冷能利用装置，包括一个用于储存LNG液体的LNG储液装置、一个用于将闪发的LNG蒸汽再液化的再液化装置、一个用于储存LNG冷能的蓄冷装置、一个输气稳压装置、一个用于传递冷能的换热装置、一个末端用冷装置；其再液化装置通过两个供管与LNG储液装置连接，两个供管分别由LNG储液装置向再液化装置传输LNG蒸汽和由再液化装置向LNG储液装置输送液化后的LNG蒸汽；LNG储液装置通过液货供管网连接蓄冷装置，其将LNG与蓄冷材料进行热量交换，且LNG储液装置中的充排管从LNG储液装置的顶部或底部引入储液槽，这样可起到防止工作过程中因温度变化和液体压力对储液装置产生不良影响的作用；蓄冷装置通过输气稳压装置与气货供管网连接，同时其通过换热装置与末端用冷装置连接，这样不仅可以提供气态的天然气，而且可以根据需要提供不同温度段的温度，可以满足多方面的需求。

其所述的蓄冷材料采用潜热大可以储存更多冷能的相变材料。

其所述的再液化装置中利用膨胀机的绝热膨胀降低LNG的温度使其液化，以此作为液化流程的冷源。

其所述的换热装置为板式换热器。

本实用新型能够很好的利用LNG冷能，其利用率高，经济效益高，而且其整个装置运行部件少，运行及维护简便，从而提高了整个的装置的利用效率；其有很广的适用面，不仅能够提供优质的天然气，还能够提供各个温度段的冷能，可满足不同的需求；在满足需求的同时，其还能够很好的避免由于温度变化和压力对整个装置产生不良的影响。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型的结构原理框图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

本实用新型的具体实施的流程如下：

首先由于LNG储液罐中的充排管从LNG储液罐的顶部或底部引入储液槽，从而输送LNG液体进入LNG储液罐2中，这样可起到防止工作过程中因温度变化和液体压力对储液罐产生不良影响的作用，同时将部分LNG的闪发气体输送到再液化装置1，其利用膨胀机的绝热膨胀降低LNG的温度将LNG的闪化气体进行再液化处理，从而提高LNG储液罐2的安全性和LNG的利用率，将液化后的液体再储存在LNG储液罐2中。储存于LNG储液罐2内的LNG液体通过液货供管网输送到相变蓄冷装置3与其相变材料进行热交换，将LNG气化时释放的冷能储存在相变蓄冷装置3中，同时将气化的LNG经输气稳压装置4再通过气货供管网输出供做它用。

白天，LNG冷能充足时，相变材料对其冷能进行储存。夜间，LNG冷能不足时，相变材料释放冷能，主要是将储存于相变蓄冷装置3中的冷能传递给一级载冷剂，一级载冷剂再与二级载冷剂通过板式换热器5进行热交换得到所需的冷能，最后把冷能供给到末端用冷装置6，从而完成了二级冷能的利用。

各个用户可根据所需温度的不同，对LNG冷能可进行梯级利用。如果用户需要低温，则只需将储存LNG冷能的相变材料与一级载冷剂进行热量交换；如果用户需要较高的温度，则可以在此基础上进行二级、三级热量交换；依次类推，可进行多级利用。

在白天需大量冷能的场合，可将部分LNG直接气化产生冷能提供给末端用冷装置6，其蒸汽通过液化装置1回收，提高了LNG冷能的利用率。

以上是本实用新型的实施方式之一，对于本领域内的一般技术人员，不花费创造性的劳动，在上述实施例的基础上可以做多种变化，同样能够实现本实用新型的目的。但是，这种变化显然应该在本实用新型的权利要求书的保护范围内。

Claims

1、LNG冷能利用装置，该装置包括一用于储存LNG液体的LNG储液装置、一用于将闪发的LNG蒸汽再液化的再液化装置、一用于储存LNG冷能的蓄冷装置、一输气稳压装置、一用于传递冷能的换热装置、一末端用冷装置；其特征在于，所述的再液化装置与LNG储液装置连接；LNG储液装置连接蓄冷装置；蓄冷装置与末端用冷装置连接。

2、根据权利要求1所述的LNG冷能利用装置，其特征在于，所述的LNG储液装置中的充排管从LNG储液装置的顶部引入储液槽。

3、根据权利要求1所述的LNG冷能利用装置，其特征在于，所述的LNG储液装置中的充排管从LNG储液装置的底部引入储液槽。

4、根据权利要求1所述的LNG冷能利用装置，其特征在于，所述的蓄冷装置通过换热装置连接末端用冷装置。

5、根据权利要求1或4所述的LNG冷能利用装置，其特征在于，所述的蓄冷装置通过输气稳压装置与气货供管网连接。

6、根据权利要求1所述的LNG冷能利用装置，其特征在于，所述的再液化装置中采用可绝热膨胀的膨胀机。

7、根据权利要求1或4所述的LNG冷能利用装置，其特征在于，所述的换热装置为板式换热器。