LNG冷能利用技术及经济分析

专题综述

L G冷能利用技术及经济分析 N 王坤，顾安忠.鲁雪生 (上海交通大学制冷与低温工程研究所，上海市华山路 15号 203 94 000

摘要：首先阐述了国内外利用 L G的形势，论述了 L G作为A并的优势，然后通过分析 N N L G冷能利用原理及进行娜分析，得出回收 L G冷能不仅有效回收、利用了能源，而且减少了 N N机械制冷造成的大1电能消耗，具有可观的经济效益和社会效益。然后付目前国内外对 L G冷 N能利用方式进行总结分类，综合起来说可以分为两大类：直接利用和间接利用。直接利用包括：

发电、低温空分、冷冻仓库、液化二氧化破、海水淡化、空调和低温养殖、裁培等；间接利用包括：用空分后得到的液氮、液氧、液氮来低沮破碎，冷冻干燥、低温干澡、水和污染物处理及冷冻食品等。并对典型 L G冷能利用方式给出典型流程图和已得到成功应用的范例。并进行经济 N效益评价和比较。最后给出利用 L G冷能的一些注意事项并给出结论和展望。 N关健词：L G N:冷能利用；烟分析；技术评价；经济分析

引言使用清洁能源是社会可持续发展的要求之一。 天然气是优质燃料热值高，污染少.作为火力发本、韩国、中国台湾以及电嫩料及城市煤气是日

能的回收利用莫定了良好的基础(。本文在分析 4 1 LG冷能利用原理的墓础上，对国内外 L G冷能 N N利用方式进行总结分类.具体给出典型流程图和已得到成功应用的范例。

部分西方国家的主要能源之一( O W。为了便于大量

1 N L G冷能利用的原理及烟分析

冷能利用主要是依命 L G与周围环境 ( N如空储存和输运，夭然气开采出来后通常要去除杂质，气、海水)之间存在的温度和压力差，将高压、低在低温下液化，变成 L G N,以提高运输和储存的效/ 温的L G转化到常压常温的 N N G时，回收储存在率；使用时， N LG仍需转化为常温气体，其中大A LG中的能盘s N I l的可用冷能释放出来。回收这部分可用冷能，不仅拥分析法是能盘系统中一种重要分析方法， 有效利用了能源，而且减少了机械制冷造成的大量不但能从数量上反映能t种类的转换，更重要的是电能消耗，具有可观的经济效益和社会效益。若能清楚地揭示内部不可逆性造成的能量品质的贬值 LG N拥有的冷能能以 1%的效率转化为电力， 0 0那情况，

以及造成热力学损失的原因和部位，为合理

么ILG的冷能相当于2 k h1 t N 4 W (。由此可见， 0 '有效回收 LG N冷能可节约大I的能盆。 t

利用冷能提供重要理论指导囚。N G液化是高能耗 过程，因此对 L G实施正确炯分析是高效设计天 N然气液化装I、 t冷能利用装2的前提( r 1 LG (, N从初态 T p )经一系列的可逆过程，最终达到与环境的平衡态 (. P) T,。由系统稳定 .流动能a方程可得 LG完成的最大有用功，即系 N 统工质的烟 (。)为：

天然气资源丰富，目前世界天然气探明储盆已 经接近石油储量。天然气作为高效、洁净的优质能源将得到越来越广泛的应用，预计 5 0年后天然气将超过石油和煤炭，成为世界的主要能源。LG N工业近几年的迅速发展 (世界 L G的生产应用以年 N均 2%的速度增长，年运输与贸易额达 60多万 0 00吨；占到了世界能源年总贸易额的 2%,预计 4 21年 L G年产a将达到 20亿 m ) 00 N 40 ' L G冷，为 N

(一 o+T s一 ) h h) o。; ( p气

C一) T一R p, T+, T ( a:r o: O争 一、 . . . . . .‘叭 . .. . .. .

亚

收稿日 : 04 9 3期 20- - 02 1 0年出生，上海交通大学在读博士生，主要从事小型天然气液化装2及低温流体的气液两相 9 8作者简介： 王坤，女， 流动研究。 一分曰. . .. . ., . .口 . .曰，一

0 4.1空分技术交流会盛气体总网第十四次全网大会论又集 2 0 1】

5