1、ORC發電系統/多溫段換熱系統LNG的冷能利用技術01020304液化天然氣的發展LNG冷能利用的方式利用LNG冷能的發電技術LNG 冷能利用多溫段換熱系統 一、課題研究背景及研究內容一、液化天然氣的發展作為天然氣的液態形式，是天然氣經過凈化處理、降溫至162時形成的液體，體積變為原來的1/600，其存在增加了天然氣儲運和利用的靈活性，擴大了天然氣的應用范圍。中國天然氣進口量從世界第四躍居為世界第一，年均增長率達21.8%。液化天然氣：一、液化天然氣的發展 一、課題研究背景及研究內容二、LNG冷能利用的方式LNG是氣態天然氣通過低溫工藝液化并凈化而得到的低溫液體混合物，常壓下溫度約為 -162

2、C。LNG在接收站進行再氣化的過程中將釋放出大量的冷能，約為830860 kJ/kg。若該冷能完全轉化為動力，則一噸LNG可釋放的冷能相當于240kWh。可利用LNG冷能：World natural gas consumptionChinas total imports of natural gas 一、課題研究背景及研究內容以洋山港為例，當前洋山港年進口液化天然氣300萬噸，假設冷能發電系統冷能利用率為僅10%，理論年發電量可達6900萬kWh,目前國內已建成超過19座接收站。可利用LNG冷能：二、LNG冷能利用的方式 一、課題研究背景及研究內容按利用LNG 冷能的過程可分為：二、LNG冷能

3、利用的方式 一、課題研究背景及研究內容LNG動態氣化條件下非共沸有機朗肯循環發電系統關鍵技術三、利用LNG冷能的發電技術 一、課題研究背景及研究內容利用LNG冷能的發電方法：三、利用LNG冷能的發電技術 一、課題研究背景及研究內容冷能發電：從目前的研究情況來看， 回收利用 LNG 冷能發電主要有以下方式， 即直接膨脹法發電、低溫有機朗肯循環發電、低溫布雷頓循環發電、 改進及復合的循環發電。 三、利用LNG冷能的發電技術 一、課題研究背景及研究內容冷能發電的優點：LNG冷能發電技術由于其利用溫區寬、受LNG氣化量波動影響小等優點，在LNG冷能利用領域占據了主要地位。有機朗肯循環發電技術利用LNG

4、作為冷源，海水或者低品位熱能(工業余熱、太陽能、地熱能)作為熱源優點：消耗外界電功少可利用多種廉價熱源系統結構簡單、壓力較低三、利用LNG冷能的發電技術 一、課題研究背景及研究內容公司LNG基地啟用年發電量(kW)發電方式大阪瓦斯泉北NO.219791450朗肯循環東邦瓦斯知多19811000朗肯循環大阪瓦斯泉北NO.419826000直接膨脹和朗肯聯合循環北九州LNG九電-新日鐵19829400直接膨脹和朗肯聯合循環中部電力知多19837200直接膨脹和朗肯聯合循環中部電力知多19847200直接膨脹和朗肯聯合循環日本海LNG新泄19845600直接膨脹東京瓦斯根岸19854000朗肯循環東

5、京電力東扇島19863300直接膨脹大阪瓦斯姬路19872500朗肯循環東京電力東扇島19878800直接膨脹東京電力東扇島19918800直接膨脹大阪瓦斯泉北NO.119892400直接膨脹中部電力四日市19897000直接膨脹和朗肯聯合循環大阪瓦斯巖崎19961155直接膨脹大阪瓦斯姬路20005000直接膨脹臺灣中油永安20022600直接膨脹、朗肯循環Table1 世界范圍內正在運營的LNG冷能發電廠三、利用LNG冷能的發電技術 一、課題研究背景及研究內容國內的冷能發電：目前國內對 LNG 冷能的利用率較低，且基本為空氣分離，如福建莆田的空分項目。而空氣分離裝置對于 LNG 冷能的利用

6、率較低，且受到液氮和液氧當地下游市場的影響較大，導致大部分冷能均被浪費。冷能發電方面僅有上海 LNG 項目儲罐擴建工程準備購置日本一套冷能發電裝置，額定 LNG 氣化能力為 205.2 t/h，以海水作為熱源，裝機容量在3500KW左右。冷能發電裝置采用低溫朗肯循環系統，冷媒選用丙烷。由于進口設備價格昂貴，系統的投資回收期在15-17年左右。 國產化勢在必行項目進度數量/個已投產20擴建5在建10籌建13意向32合計75表：中國LNG接收站情況表三、利用LNG冷能的發電技術 一、課題研究背景及研究內容構建了以LNG為冷源，海水/工業余熱為熱源的有機朗肯示范系統，實現高效三流體換熱冷能發電。通過

7、液氮模擬LNG的冷量，以電加熱水箱模擬工業余熱的方式，設計并建設了LNG冷能有機朗肯循環發電系統。以變工況方式進行試驗，獲得了LNG動態氣化條件下非共沸有機朗肯循環發電系統關鍵技術。視頻鏈接三、利用LNG冷能的發電技術 一、課題研究背景及研究內容三、利用LNG冷能的發電技術 一、課題研究背景及研究內容換熱技術大幅提高,新型換熱形式可以替代原有換熱設備, 實現跨代超越，如印刷電路板微通道高效換熱器;精準控制技術的顯著進步,實時調整以保證內部換熱的實時匹配，利用三流體小溫差換熱，換熱溫差為6，減少不可逆損失，提高單位LNG的冷能發電量；循環工質的選擇 人工復合有機工質的性能有了顯著的提高，可以針對

8、多種熱源和冷源實現工質性能匹配;比如五氟丙烷，甲乙丙丁烷混合物。磁懸浮無油透平的出現，為更高效提高發電效率，減少設備故障提供了新方向。系統設備整體技術后發優勢:三、利用LNG冷能的發電技術 一、課題研究背景及研究內容應用場景： （1）沿海LNG接收站（冷源：LNG 熱源：海水）（2）LNG動力船舶（冷源：LNG;熱源： 船舶余熱）（3）LNG發電船（冷源：LNG;熱源： 發電余熱）三、利用LNG冷能的發電技術 一、課題研究背景及研究內容LNG冷能利用的多溫段換熱系統四、LNG 冷能利用多溫段換熱系統 一、課題研究背景及研究內容場景的溫區需求： 用途 溫度范圍 適宜儲存物舒適性空調數據中心冷卻

9、5-15 / 果蔬預冷裝置 010 水果、蔬菜等 食品保鮮的冷藏庫 0以下 肉類，水產類 低溫庫（冷凍庫） -18-25 豬牛羊肉、魚、禽肉、疫苗 速凍庫（急凍庫） -35-40 金槍魚、三文魚 超低溫庫（深冷庫） -45-60 水餃、速凍食品、快速冰凍四、LNG 冷能利用多溫段換熱系統 一、課題研究背景及研究內容數據中心冷卻：數據中心99%的熱量來自 IT 設備的運行散熱，配套的空調系統用電量占總能耗的35%。可以利用 LNG 冷能對數據中心進行冷卻，以支撐數據中心散熱需求。 采用LNG冷能供冷數據中心，可以將 PUE降低到1.05，大幅降低數據中心能 耗。四、LNG 冷能利用多溫段換熱系統

10、 一、課題研究背景及研究內容冷鏈物流：在食品物流鏈中，冷藏庫和卡車進行冷藏以保持低溫狀態，在運輸過程中保持食品新鮮。冷鏈物流所需的重卡運輸及制冷需求，與 LNG 汽車的冷能利用相契合，降低能耗的同時，帶來經濟效益，是 LNG 冷能利用的新領域。四、LNG 冷能利用多溫段換熱系統 一、課題研究背景及研究內容冷凍冷藏：采用 LNG 冷能作為冷庫的冷源，將載冷劑冷卻到-20-65 ，然后通過載冷劑制冷循環冷卻冷庫，不用冷凍機，可以很容易地將冷庫溫度維持在-18-70，電耗降低 65%，并減少建設費用10%。四、LNG 冷能利用多溫段換熱系統 一、課題研究背景及研究內容系統介紹：四、LNG 冷能利用多溫段換熱系統 一、課題研究背景及研究內容實驗設備：四、LNG 冷能利用多溫段換熱系統 一、課題研究背景及研究內容強化管的對比：040102雙面強化管斜紋翅片管麻面管幾何參數材質316LDo(mm)19.00(0.02)(mm)1.08(0.03)長度1160mm四、LNG 冷能利用多溫段換熱系統 一、課題研究背景及研究內容研究內容：沸騰方面不同強化管表面、汽化核沸騰汽泡的生長、脫離及汽泡間合并情況工質多