引言
节
能
ENERGY CONSERVATION
2011年第5期（总第346期）
液化天然气冷能回收发电的工艺流程模拟
卢涛，钟桦
（北京化工大学机电工程学院，北京100029）
摘要：根据勃雷登燃气动力循环和朗肯循环原理，提出一种液化天热气冷能国发电的工艺流程，并利用ASPENPLUS软件对该流程进行了模拟，获得了流程各物流的压力、温度、流量等状态参数，各，热力过程的热功等过程参数，以及各循环热效率，总热效率等热力学性能参数，为建立高效的液化天
然气冷能发电系统提供理论支持。关键调：液化天然气；冷能；发电；模报
中图分类号：TM619文献标识码：A文章编号：1004-7948(2011)05-0014-03 doi;103969/j. issn, 1004 7948. 2011. 05. 004
原则逐级利用LNG的冷量，从而提高冷量的利用效率。但是，目前世界上采用这种原则对LNG冷
天然气（NaturalGas，NG）作为一种环境友好型能源日益受到关注，其消费速度快速增长。天然气在常压条件下，温度降至约-162℃时液化.体积骤缩到约1/600，这为陆运槽车和远洋运输提供了可能。天然气的液化过程，需要消耗大量的压缩机轴功，要消耗大量的电能：当液化天然气（Liquefied NaturalGas，LNG)到达用户终端时，需要将液化天然气进行气化，气化过程要释放大量的冷能（约为 830kJ/kg）。天然气液化过程消耗电能，而液化天然气冷能利用实际上是对天然气液化过程消耗的电能进行回收。高效合理地利用LNG冷能，可以节约能源，带来可观的经济效益和社会效益。
我国的LNG冷能回收利用尚处于起步阶段但目本、美国等发达国家非常重视LNG冷能的回收利用，他们认为，如果仅将LNG作为燃料的使用，而忽略对其冷能的利用，是莫大的资源浪费。
国内外液化天然气冷能的利用方式，可以分为直接利用和间接利用两大类：直接利用包括发电、低温空分、冷冻仓库、液化二氧化碳、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、液氯来进行低温破碎、冷冻干燥、低温干燥、水和污染物处理及冷冻食品等[2]。根据各种冷量利用工艺对LNG冷量温位的需求不同，熊永强(3)等提出按照“温度对口、梯级利用"的
万方数据
能进行回收利用的多户集成项目非常少，大多数还是LNG冷能单一利用的项目。因而LNG冷能的利用效率非常低，许多用户需求的温位与LNG提供的冷能温度不匹配，使得LNG冷能利用存在大量浪费现象。
LNG冷能发电系统是LNG冷能回收利用的一个重要方面。在LNG冷能发电系统中，用LNG 燃烧或海水作为高温源，用LNG冷能作为低温源形成热量循环。一部分由高温源带人的热量产生电力，其他的热量释放给低温源，用作LNG蒸发的用量[4]。利用LNG冷能发电的工艺技术主要有3种：直接膨胀法、二次媒体法和联合法。其中，综合了直接膨胀法和二次媒体法的联合法对LNG 冷能的回收效率最高[5]。
现阶段，液化天然气冷能的利用价值日益受到重视，LNG冷能利用的研究也在国内外开展起来。本文提出一种液化天然气冷能回收发电的工艺流程，通过对该流程进行模拟，获得该系统的状态参数、过程参数和性能参数，为建立高效率的LNG冷
能发电系统提供一定的理论支持。 1冷能回收发电流程(见图1)
通过复叠式混合动力循环，对存储在液化天然气中的冷能进行回收利用。液化天然气气化冷能回收的工艺流程包括3个循环：开口LNG循环