液化天然氣冷能利用發電技術淺析

梁應乾

摘 要：天然氣作為一種污染少而利用價值高的燃料，在國際社會中受到了較大的關注，對其使用方法的研究也從不同的角度深入。在天然氣開發過程中，需要進行一定的除雜質過程，然后進行液化處理運輸等。在使用中，液化天然氣的場文化過程會伴隨有較大的能量釋放，對于其冷能利用及發電技術的發展，在很大程度上提高了其利用的效率。

關鍵詞：液化天然氣；冷能利用；發電技術

中圖分類號： TM619 文獻標識碼：A

一、液化天然氣冷能利用發電技術的基本原理

天然氣作為一種清潔能源，其燃燒效率相對較高，并且熱能值也較高，對于環境的污染較少，是世界上使用較多的一種能源。天然氣運輸的過程中，要經過液化處理，而使用時要再進行常溫化，在這一過程中會有大量的冷能釋放，對其收集和利用能夠有效的提高其使用的效率，也有效的降低能量消耗，從而保證經濟效益和社會效益的實現。將液化天然氣所蘊含的冷能應用于發電，能夠有效的提高其整體的利用效率，也能夠在很大程度上保證電力供應的有效性。

對于液化天然氣冷能的利用主要是對其和環境的溫度差以及壓力差等的應用，將其從液化轉向氣化的冷能量予以收集和利用。通過對液化天然氣所蘊藏的冷能的分析，通過技術手段的應用來提高其回收率并且提高其利用的效率，對于社會經濟的發展有著重要的意義。天然液化氣冷能利用發電技術，是對其能量的一種數量上的計算和分析，通過數字來揭示和展示其內部能量的量與質，并且結合熱力學等相關原理有效減少能量的損耗，實現對冷能的合理利用。此外，天然氣液化的過程是一個高能耗的過程，對于其裝置以及冷能利用的裝置等都提出了一定的要求，這都會對能量的處理和利用產生直接的影響。在天然氣運輸設備分析的基礎上，能夠通過多種技術的應用來實現其冷能發電技術的應用，提高其利用的整體水平。

二、液化天然氣冷能利用發電技術種類

液化天然氣冷能利用發電技術的應用，是在冷能回收的基礎上實現的一種動力循環發電。實踐中，較為成熟的技術主要有直接膨脹法、二次媒介法等。直接膨脹法是在液化天然氣冷能利用中較為常見的一種方式，它貫穿于天然氣液化以及常溫化的過程中，通過膨脹的方式實現對外做工。這一方式的應用的過程是比較簡單的，對于設備的需求也相對較少。但是其缺點在于未能充分利用液化天然氣所釋放出的冷能，其發電的效率也相對較差，單獨應用的效果是比較差的。二次媒體法是冷能利用發電的另一重要方法，它是把液化天然氣作為一種冷凝液，然后在利用冷凝器，將冷能進行二次轉化，充分利用其與環境的溫差，提高其做工的效率。這種方法應用時，所選擇的工作媒體不同，對于冷能利用的效率會產生不同的影響。為了更好的提高冷能利用發電的功率，混合媒體的應用來提高冷能收集和利用的效率是一種最佳的選擇。在冷能利用發電中，聯合法以及氣體動力循環法是另外兩種較為常見的方式，前者是將直接膨脹法和二次媒體法予以綜合應用，從而將膨脹做工與動力循環相結合，從而提高冷能的利用率；后者是通過透平發電系統綜合應用壓縮機、氮氣透平等設備來提高冷能收集利用的效率，同時增加熱能的輸出，提高發電的功率。

隨著技術的發展，為了更好的實現液化天然氣冷能的利用，發電技術也有利較大的發展和進步。當前低溫半導體發電技術是對天然氣冷能利用的一種發展，它是在半導體材料熱點性的基礎上，對換熱器等進行改進，使其材質能夠產生更好的發熱和發電效果，并且采取必要的密封措施，在發電過程中，通過噴淋等形式來實現溫差的傳遞，提高發電的整體效果。在發電技術應用中，溫差是冷能利用中較為常見的方式，它是綜合利用溫差發電聯合動力裝置來提高液化天然氣釋放的冷能，并且通過溫度的變化來增加透平機的功率輸出，實現動力的循環利用，從而提高發電的整體功率。將液化天然氣冷能應用于光伏技術結合，是當前發電技術的一個發展方向。為了滿足發電的需求，對太陽電池進行一定的處理，使其能夠與低溫液化天然氣之間實現一種熱量和能量的轉化，綜合利用溫差的轉化以及天陽電池的作用將能量轉化為電能，以提高發電的功率。聯合系統發電是在液化天然氣冷能利用的基礎上，將燃料電池和動力循環系統有機結合，使冷能回收利用的效率相對提升，并且有效的將其轉化為電能，實現一種能量上的梯級利用。這種系統的綜合應用，實現了天然氣冷能的利用，也能夠有效的提高能量轉化的整體效率，實現發電系統綜合性能的提升。此外，集成優化也是天然氣冷能發電的一種技術發展方向。該種技術是將直接膨脹、動力循環以及冰水系統三者有機結合，通過冷水系統的應用來提高冷能回收率，有效減少海水等媒介的使用，使其能耗相對減少，并且對于低溫余熱有效的回收，從而提高發電的效率。此外，還有一些對發電系統和發電設備進行改進的方法，其最終的目的都是對冷能進行更好的收集利用，以提高其發電的整體功率，減少對環境的污染，實現經濟與環境效益的統一。對于設備的改進和完善，是從系統整體的角度出發，不斷完善冷能回收裝置的同時，也對發電設備予以改進和完善，在此基礎上綜合應用冷能利用技術的新發現，能夠有效的提高冷能利用效率，也實現發電功率的提升。

結語

液化天然氣中蘊含著豐富的能量，在其運輸和使用的過程中，會有大量的冷能釋放，對于該種冷能的綜合利用成為關注的重點。如何提高該種冷能的收集率，實現能量的有效轉化和利用，將該種能量轉化為熱能以滿足人們的生活需求。冷能發電技術的應用在一定程度上實現了對冷能的回收利用，能夠實現經濟效益的最大化。但是液化天然氣冷能利用發電技術的發展和進步對于冷能利用整體效率的提升有著重要的影響。在實踐中，隨著技術的發展，有了發電技術的新發展，通過冷能回收利用系統的改進和完善，減少能量的損耗，并且綜合利用新型材料等來提高冷能的回收效率，通過內部的動力循環及其太陽能技術的應用將其更多的轉化為電能，從而整體上提高發電的功率，實現冷能利用的綜合效益。

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