于海麗 婁慶
摘 要:LNG就是液化天然氣,我國社會經濟的快速發展,對液化天然氣的使用越來越廣泛,促進我國社會經濟的快速發展。在實際應用的過程中,LNG攜帶有大量的低溫能量,具有很高的經濟價值,沒有得到充分的利用。因此,對LNG冷能的利用現狀進行分析,了解現階段的LNG冷能利用方式,進行相應的分析和評價,促進LNG冷能利用效率的提高。本文對LNG冷能利用的現狀進行分析,并且對其發展舉措和展望進行探究。
關鍵詞:LNG冷能;利用現狀;發展與展望
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.066
LNG是液化天然氣的英文簡寫。液化天然氣是常規天然氣采取一系列的凈化處理技術,經過相應的冷凍處理變成液態,并且這種液態的溫度通常在-162℃左右。同時常規天然氣在經過相應的處理之后,壓縮到原來的1/625,這樣的處理對天然氣的運輸有著重要的意義。通常情況下,LNG在運輸到儲備站之后,需要采取相應的氣化技術進行氣態的轉化,才能夠使用。在進行氣化的過程中,每千克LNG會產生840KJ的冷能,有著重要的經濟價值。因此,對LNG冷能進行回收和利用,有著十分重要的意義。
1 LNG冷能利用的現狀分析
冷能的回收和利用主要有直接和間接兩種形式。海水淡化、低溫發電以及干冰制造等屬于直接形式的回收利用。在間接利用方式中有空氣分離之后液態氮、液態氧以及液態氬的低溫粉碎、食品的冷凍等。
(1)低溫發電。LNG由于使用方式的差異其循環系統存在差別,對LNG冷能進行利用促進低溫發電動力循環系統的完善,提高發電的效率,增加發電的產量。如借助LNG冷能對燃氣輪中的發電系統進行冷卻;在膨脹發電和二次冷媒發電的過程中可以使用獨立的低溫循環系統實現發電;同時在液態二氧化碳回收過程中使用。
(2)空氣液化分離。借助LNG冷能能夠實現空氣的分離,降低單位內的電力損耗,實現節約電能的目標。現階段,LNG冷卻循環氮氣、LNG冷卻循環空氣以及LNG發電系統中采取空氣分離裝置等是LNG冷能利用實現空氣分析的重要方式。
(3)食品冷凍中冷能的回收利用。以往的冷庫采取多級壓縮制冷的方式,需要消耗很大的電能。LNG冷能的回收,能夠節約制冷劑,節省投資成本和運行費用,并且能夠節約很大一部分電力,有著重要的經濟意義。借助LNG冷能保證冷庫的運行,同時還可以進一步分成冷媒無相變和冷媒發生相變兩種流程。
(4)其他回收利用方式。①在低溫粉碎技術使用的過程中,可以利用LNG冷能,在城市的廢棄物垃圾、工業生產的廢棄物以及含有含有水分和油分的物質中進行使用。②液態二氧化碳和干冰生產的過程中使用LNG冷能。借助LNG冷能獲取低溫的方式比較簡單,并且采取相應的設置能夠對其工作壓力進行控制,降低液化過程中的負荷,減少電力的損耗。③輕烴回收中的利用。LNG濕氣中含有10%以上質量的輕烴,并且濕氣在LNG進口量中占有一定的比重,采取較低成本的輕烴分離能夠對資源進行優化和利用,對我國石油資源的緊缺局勢進行緩解。④制冰和空調中利用LNG冷能。中央空調系統中采取LNG冷能系統,以水作為媒介達到制冷的效果;在汽車空調系統中,借助LNG冷能,以乙二醇作為媒介,實現制冷。⑤海水淡化過程中LNG冷能的利用。隨著科學技術的發展,先進的發達國家對冷凍方式淡化海水的技術進行研究,在不久可以實現借助LNG冷能進行海水的冷凍淡化。
2 LNG冷能回收利用過程中存在的問題
(1)利用的進程較慢,并且方式比較單一。現階段LNG冷能的利用范圍十分的廣泛,并且不少的項目處于規劃和建設的過程中,實事工程和運營儲備難以做到同步。LNG冷能在利用方式上比較單一,受到相關技術的限制,LNG冷能的開發不夠充分和全面,利用效率非常低。
(2)供氣技術落后。在天然氣使用的過程中,使用之前使用低溫泵對壓力系數較低的LNG壓力進行提高,并且通過加熱和氣化技術促使天然氣能夠進入到管網中。LNG的壓力高于8MPa的時候,可以將其2/3的冷能轉化成壓力。由于現階段的工藝水平較低,在進行轉化的過程中難以對資源進行有效的利用,造成能源的消耗和浪費,使得LNG冷能的利用率較低。
(3)需求在時間和空間的不同步。燃氣的需求量和晝夜變化以及季節變化有著密切的關系,造成儲備站在氣化負荷的需求上存在一定的變化和浮動。燃氣需求和冷能負荷需求的變化規律存在一定差異,難以進行同步。LNG儲備站在設計和規劃的過程中對冷能用戶的需求缺乏考慮,造成時間的不同步。在設計的過程中對實際利用的項目缺少考慮,儲備站和衛星站的面積有限,大規模冷能難以利用。
3 LNG冷能利用的發展措施和展望
(1)加強相應的規劃和建設措施。LNG冷能利用技術在不斷研究和開發的過程中,需要對各種因素進行考慮和規劃,對各方面的因素進行考慮,同時對LNG儲備站、衛星站以及用戶進行相應的調查,對存在的困難和阻撓進行排除,最大程度的提高LNG冷能的利用效率,避免出現資源的浪費。加強各個方面的相互合作和相互制約,促進經濟建設和發展。
(2)促進新的利用方式的開發。在LNG冷能利用的過程中,不僅僅需要對現有的利用方式進行運用,同時加強開發和研究利用,對新的冷能利用方式進行研究,促進利用方式的擴展。由于LNG冷能利用方式的單一,造成LNG冷能不能夠全面的利用,因此需要對其進行研究,開發具有高效率、高附加值的LNG冷能利用技術,促進冷能產業實現全面性、多元化的發展。
(3)合理利用政府的扶持政策。LNG冷能具有潛在的利用價值,并且相關的冷能技術具有非常大的潛力,政府應當加大扶持的力度。LNG冷能的合理利用能夠促進社會和經濟效益的提高,冷能技術的利用過程中,應當對政府的政策進行利用,爭取到更多的政府支持,并且對相關的技術進行開發和研究,促進LNG冷能利用項目進一步發展。
4 結語
隨著LNG需求量的不斷增加,LNG冷能的經濟價值在不斷提高。對LNG冷能進行科學合理的利用能夠促進我國社會經濟的發展,有效地節約社會資源和能源。由于技術等多方面因素的影響,LNG冷能在利用的過程中存在一定的問題,因此,應當對其進行探索和研究,促進LNG冷能利用效率的提高,發現新的冷能利用領域,充分地發揮LNG冷能的價值。
參考文獻:
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