CN204285888U - 一种lng卫星站冷能利用装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种LNG卫星站冷能利用装置，包括：LNG储罐、空温汽化器、水浴汽化器、低温换热器、低温冷媒储罐、制冰机组、蓄冰桶；将低温储罐LNG抽出在低温换热器中与冷媒换热，温度降低的冷媒与水在制冰机组换热，制的冰后储存于蓄冰桶，实现了LNG气化过程的冷量回收利用。本实用新型操作灵活、工艺简单、运行成本低、经济效益显著、设备投资小，同时易操作，适用于小型LNG气化站；采用冷媒储罐平衡LNG卫星站气化量的波动，大大提高了LNG冷量利用率。

Description

一种LNG卫星站冷能利用装置
技术领域
本实用新型属于液化天然气设备技术领域，尤其涉及一种LNG卫星站冷能利用装置。
背景技术
液化天然气(LNG)是在低温下以液态形式存在的天然气，储存温度通常为-162℃。LNG卫星站则是一种小型的LNG接收和气化站，通常建设在远离中心城市的卫星城市，站内LNG经气化加臭后直接送入城市管网供居民、商用和工业用，是天然气气源的二级气源站。
LNG在气化的过程中会释放出大量的冷能，对于一个气化量为10×104m3/d的小型LNG卫星站，可利用冷功率近1MW。因此，LNG卫星站可利用冷能产生的经济价值是不能忽视的，LNG卫星站冷能的利用实现了能源的综合利用，缓解了我国电力供应紧张现状。
目前国内对于LNG卫星站冷量利用方法有如下几种：
LNG冷量用于发电，该技术成熟、易于大规模实现，但投资多且占地大。
LNG冷量用于低温冷库，该技术能耗低，占地少，投资省，温度梯度分明，且维护方便，但产业链要求高。
LNG冷量用于空气分离，该技术利用效率最高，能耗低，但投资高，占地面积大。
以上LNG冷量利用方法投资较高，占地面积大，同时对冷量要求高，需冷量供应多且平稳。对于LNG卫星站，上述方法经济效益较低，
实用新型内容
本实用新型实施例的目的在于提供一种LNG卫星站冷能利用装置，旨在解决现有的LNG冷量利用方法投资较高，占地面积大，同时对冷量要求高，需冷量供应多且平稳的问题。
本实用新型实施例是这样实现的，一种LNG卫星站冷能利用装置，该LNG卫星站冷能利用装置包括：LNG储罐、空温汽化器、水浴汽化器、低温换热器、低温冷媒储罐、制冰机组、蓄冰桶；
LNG储罐连接空温汽化器和低温换热器，空温汽化器连接水浴汽化器，水浴汽化器连接低温换热器，低温换热器连接低温冷媒储罐和制冰机组，低温冷媒储罐连接制冰机组，制冰机组连接蓄冰桶。
进一步，低温冷媒储罐设置有浓度为60％乙二醇水溶液作为中间冷媒的中间冷媒层。
本实用新型提供的LNG卫星站冷能利用装置，将低温储罐LNG抽出在低温换热器中与冷媒换热，温度降低的冷媒与水在制冰机组换热，制的冰后储存于蓄冰桶，实现了LNG气化过程的冷量回收利用。同时，该装置冷媒选择浓度为60％乙二醇水溶液，该溶液性质稳定，无电解性，无燃烧性，粘度低，价格低廉。本实用新型操作灵活、工艺简单、运行成本低、设备投资小，同时易操作，适用于小型LNG气化站；采用冷媒储罐平衡LNG卫星站气化量的波动，提高了LNG冷量利用率；同时，本实用新型的经济效益显著，一个供气能力为15×104m3/d的LNG卫星站，采用以上冷能回收利用方法及装置经济产值达180万元。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的LNG卫星站冷能利用方法流程图；
图2是本实用新型实施例提供的LNG卫星站冷能利用装置结构示意图；
图中：1、LNG储罐；2、空温汽化器；3、水浴汽化器；4、低温换热器；5、低温冷媒储罐；6、制冰机组；7、蓄冰桶。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
下面结合附图及具体实施例对本实用新型的应用原理作进一步描述。
如图1所示，本实用新型实施例的LNG卫星站冷能利用方法包括以下步骤：
S101：LNG从储罐抽出，分为两股，一股经空温式汽化器及水浴式汽化器加热气化后进入天然气管网；另一股在低温换热器中与冷媒换热，换热后如温度低于5℃则进入水浴式汽化器升温后再进入天然气管网；如温度高于5℃则直接进入天然气管网；
S102：通过调节阀控制两股LNG的量，使得换热器回收的冷量满足用户需求，且保证供气的安全与稳定；
S103：从换热器中出来的低温冷媒与水在制冰机组中换热，并通过制冰机制成冰，储存于蓄冰桶中；
S104：加入低温冷媒储罐，在气化量大时，将多余的低温冷媒储存于储罐中；气化量小时，用储罐中的冷媒补给，换热后温度升高的冷媒再次输送到低温换热器与LNG换热，形成冷量回收利用循环。
如图2所示，本实用新型实施例的LNG卫星站冷能利用装置主要由：LNG储罐1、空温汽化器2、水浴汽化器3、低温换热器4、低温冷媒储罐5、制冰机组6、蓄冰桶7；
LNG储罐1连接空温汽化器2和低温换热器4，空温汽化器2连接水浴汽化器3，水浴汽化器3连接低温换热器4，低温换热器4连接低温冷媒储罐5和制冰机组6，低温冷媒储罐5连接制冰机组6，制冰机组6连接蓄冰桶7。
换热后温度升高的冷媒再次输送至低温换热器4与LNG换热，完成循环；为避免冷量供应不平稳影响加入低温冷媒储罐5；选择浓度为60％乙二醇水溶液作为中间冷媒。
本实用新型的工作原理：
当调节阀V1、V8开启时，LNG储罐1中的液态天然气在LNG泵(P1)的作用下分别进入空温式汽化器2和低温换热器4；一股低温LNG在低温换热器4中与冷媒换热，换热器后的天然气如温度低于5℃则进入水浴式汽化器3升温后再进入天然气管网，如温度高于5℃则直接进入天然气管网；低温换热器4出口的低温冷媒通过低温变频冷媒泵(P2)进入制冷机组6与由变频水泵(P3)送入的水换热，水形成冰后储存于蓄冰桶7。
本实用新型的具体实施例：
某LNG卫星站供气能力为15×104m3/d，其LNG组成为：甲烷(78％)、乙烷(12.4％)、丙烷(6.28％)、异丁烷(1.78％)、正丁烷(1.41％)、氮气(0.13％)。LNG的储存温度为-159℃，气化后温度为2℃。考虑热交换及制冰过程等的热损失，能用于冷量利用工艺的LNG气化量约9×104m3/d，泵的效率为75％，换热器压降0.01Mpa。实例具体操作流程参数如下：
如图2所示，LNG(-159.0℃，0.20MPa)从储罐1抽出，分为2股，1股LNG经空温式汽化器2及水浴式汽化器3加热气化后进入天然气管网；另一股LNG(-158.9℃，0.40MPa)在低温换热器4中与冷媒换热，换热后温度为2℃的天然气进入水浴式汽化器3升温后再进入天然气管网；从换热器4中出来的低温冷媒(-34.99℃，0.40MPa)与水在制冰机组6中换热，通过制冰机制成冰(0℃，0.14MPa)，储存于蓄冰桶7中；为避免冷量供应不平稳的影响，工艺中加入低温冷媒储罐5，在气化量大时，将多余的低温冷媒储存于储罐中；气化量小时，用储罐中的冷媒补给，以保障制冰机正常运行；换热后温度升高的冷媒再次输送到低温换热器4与LNG换热，形成冷量回收利用循环；
V1、V8为调节阀，控制LNG的量，实现冷量满足用户需求，且保证供气的安全与稳定。
对于该供气能力为15×104m3/d的LNG卫星站，采用以上冷能回收利用方法及装置，产冰21.17t/h，则年产冰量约18万t。按目前市场冰价(10元/t)，年制冰产值达180万元，经济效益显著。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种LNG卫星站冷能利用装置，其特征在于，该LNG卫星站冷能利用装置包括：LNG储罐、空温汽化器、水浴汽化器、低温换热器、低温冷媒储罐、制冰机组、蓄冰桶；
LNG储罐连接空温汽化器和低温换热器，空温汽化器连接水浴汽化器，水浴汽化器连接低温换热器，低温换热器连接低温冷媒储罐和制冰机组，低温冷媒储罐连接制冰机组，制冰机组连接蓄冰桶。
2.如权利要求1所述的LNG卫星站冷能利用装置，其特征在于，低温冷媒储罐设置有浓度为60％乙二醇水溶液作为中间冷媒的中间冷媒层。
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