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LNG冷能综合利用技术开发无锡邦冠节能科技有限公司华南理工大学化学与化工学院二0一四年二月无锡邦冠节能科技有限公司介绍无锡邦冠节能科技有限公司是一家集LNG压力能及冷能综合利用研发、销售、服务于一体的高科技企业，专业提供LNG余热余压发电、LNG冷量利用、企业能耗监测、能源管理、能效管控等节能技术和产品的整体解决方案及系统服务为核心的集成商、服务商。结合坚实的理论基础和丰富的工程经验，始终贯彻以系统工程的角度和方法，为客户量身打造最适合的系统平台，从经济学角度为客户提供最优性价比的节能改造方案。公司和华南理工大学徐文东教授团队合作，下设余能利用工程设计研究院及节能规划设计院，为客户提供余能资源评估、余热余压回收利用经济价值分析、最佳余热余压发电方案、新建或改造项目节能规划最优方案等。公司秉承“提供一流产品，真情服务用户，感恩回馈社会”的经营理念，通过技术节能、管理节能、行为节能和结构节能并举的方针，积极倡导低碳经济，致力于高新技术与工程应用的完美结合，坚持打造精品工程和一流品牌。公司产品可广泛应用于工矿企业（LNG燃气、钢铁、有色冶炼、建材、电子、纺织、交通、石化、机械、电力）、学校医院、酒店宾馆、办公大楼、银行通信、大型商场、政府机构等领域。技术负责人-徐文东博士介绍主要内容LNG冷能利用研究背景国内外LNG冷能利用研究进展LNG冷能利用关键技术开发LNG冷能利用示范工程项目小结研究背景用量大用量大品位高品位高浪费多浪费多到2020年，我国建设的LNG接收站达到20个，将进口LNG6000万吨/年。LNG蕴藏有巨大的高品质冷能，在8MPa下从-161℃转成20℃天然气时所释放的冷能价值约为330kWh；6000万吨LNG的冷能价值约为198亿kWh/年的电力，相当于节省760万吨标准煤，减少二氧化碳排放1760万吨，年直接经济效益达100亿元。LNG在输送到用户前，通常利用海水或空气为热源，对其加热汽化。这种方法虽然简单直接，但把LNG的宝贵冷能白白浪费。LNG冷能利用国内外发展现状日本LNG冷能利用状况日本目前有23个LNG基地，LNG的冷量除了与发电厂相配合使用外，还有26台独立的冷量利用设备。其中7套空气分离装置，其处理能力大致为每小时1～2万标准立方米；3台制干冰装置，生产能力为每天100吨；1台深度冷冻仓库，容量为33200吨；15台低温朗肯循环独立发电装置。LNG冷能利用国内外发展现状日本LNG冷能利用状况LNG冷能利用国内外发展现状项目深圳大鹏福建莆田上海洋山港浙江宁波辽宁大连唐山曹妃甸海南八所港接收站投产时间2006.52008.42009.1020092011.1120132014.8站线状态运营投产运营投产运营投产在建在建在建规划规模(万吨/年)一期370260300300300350200二期620500300600600650100深冷空分(吨/天)8206101240620600820410轮胎粉碎(万吨/年)8282552丁基橡胶(万吨/年)---5114--海水淡化(吨/天)1200100012001200---冷能发电(兆瓦)-105----冷冻冷藏(万吨)-554.5215-液态二氧化碳(万吨/年)----3030-轻炔分离(万吨/年)-----64-我国LNG冷能利用相关项目我国LNG冷能利用相关项目LNG冷能利用国内外发展现状LNG冷能利用国内外发展现状中海福建LNG冷能利用项目冷能空分一期项目投产，利用LNG冷能约48吨/小时，年生产20万吨液态空气产品。若市场发展情况良好，可以考虑二期冷能空分项目；橡胶低温粉碎，制取精细胶粉，规模为1～3万吨/年；冷库项目，低温冷冻冷藏，可考虑4～5万吨规模；在适当的时候，可考虑制取液态二氧化碳或者干冰等项目。LNG冷能利用国内外发展现状唐山LNG项目冷能综合利用本项目以LNG冷能为依托，以冷媒循环系统、空分和伴生气轻烃分离为纽带，使380平方公里曹妃甸开发区内的首钢、炼油厂、乙烯厂、其它重化工业、油田伴生气资源优化利用，联合煤码头、杂货码头等产业统筹规划、协调发展，打造规模最大的国家级循环经济开发区。目前LNG冷能空分项目、7亿Nm3/年油田伴生气的轻烃分离项目和首钢的乙二醇水溶液供冷项目的可行性研究报告已经完成。其余冷能利用项目逐步展开论证。LNG冷能利用国内外发展现状福建德化LNG卫星站冷能利用规划《德化LNG卫星站冷能利用规划》是我国LNG卫星气化站的第一个冷能利用项目，其创新点在于开发了LNG低温火用工质循环发电技术，同时把LNG冷能集成用于冷库、室内滑冰场和冷水空调项目。以16万m3/d的LNG规模为例,在不影响LNG气化和冷能利用的情况下,该工程额外提供高温位冷能16％,发电200万度/年。再把这些冷能用于1500t、10000m3果蔬保鲜库、800m2室内滑冰场、4500m2供冷面积的冷水空调项目,整个工程年节电效益达600万元。LNG冷能利用国内外发展现状大鹏半岛LNG冷能利用项目提出建设供冷站的理念，打破LNG冷能利用的范围限制，将冷能利用范围由5公里扩大至10公里。通过供冷站将LNG冷能由接收站供至下游用户，初步估算，截止到2020年，大鹏半岛LNG冷能用户市场需求为空分市场为1200t/d，制冰规模为100t/d，冷库规模为800t，冷水空调制冷面积约为140万平方米。项目冷能利用的程度取决于下游市场，近期可利用的方案主要包括冷能发电、制冰、冷库、冷水空调及供冷站项目。总投资约为20.5亿，年效益约为3.7亿。LNG冷能利用国内外发展现状中石油LNG冷能利用项目中石油LNG接收站采用两套冷能利用模式，一种结合大鹏地区总体规划的冷媒循环供冷模式，另一种为独立运营空分模式。冷媒循环供冷模式项目总投资为8000万元，年均收入5598万元，投资回收期约为8年（含建设期）。独立运营空分项目项目总投资约为33700万元，年均收入约为12260万元，税后利润581万元，投资回收期7.46年（税后）。LNG冷能利用关键技术开发废旧橡胶液相深冷粉碎技术利用胶粉处理生产处理废旧橡胶，不但可以获得橡胶替代品，缓解国内橡胶资源紧缺的状况，同时能降低废旧橡胶对环境的负面影响。低温冷冻法制得的胶粉粒度小、品质好、无老化变形、与其他材料的结合力好，得到广泛的应用。目前常用的低温粉碎法主要包括：液氮粉碎法和空气膨胀制冷粉碎法。国内LNG粉碎法大多处于理论研究阶段。LNG冷能利用关键技术开发废旧橡胶液相深冷粉碎技术混合器（10~30℃）泵1低温两相套管换热器组胶体磨（-80~-90℃）常压物料储罐泵3过滤器干燥机常压高温冷媒储罐（-80~-60℃）泵4换热器1常压低温冷媒储罐（-110~-100℃）泵5常压助粉媒储罐泵20.4~0.6MPaLNG（-150~-120℃）冷媒（-110~-100℃）超细胶粉（150~200目）与助粉媒混合物超细胶粉包装0.4~0.6MPa0.4~0.6MPa0.4~0.6MPa细胶粒（40~60目）助粉媒冷媒主物料管道助粉媒冷媒LNG搅拌机换热器2冷媒剩余冷能可用于其他项目搅拌机LNG冷能利用关键技术开发LNG冷能用于制冰技术研究冰产业市场潜力巨大LNG冷能利用关键技术开发LNG冷能用于除雾制冰技术研究02PI01TI01PI01TIDN40DN8001PITTDN15DN25DN40城市管网LNG储罐t=15t=-10PN25孔板限流器换热器1储液罐DN200DN65DN50DN50DN200DN150DN150TT换热器2DN2503PIDN25LTPN16DN50PN16DN50PN16TTt=-5PN16DN25DN2504PI05PIPN10PN10t=-1t=-6冰产出自来水采用两级冷媒循环系统将LNG冷能用于制冰，技术成熟度高。LNG冷能利用关键技术开发LNG冷能用于冷库技术开发冷库建设现状：目前全国有冷藏库近2万座，冷库总容量880万吨，其中冷却物冷藏量140万吨，冻结物冷藏量740万吨。冷库建设目标：到2015年，推动全社会通过改造、扩建和新建，增加冷库库容1000万吨。冷库建设是该规划首要重点工程!为现规模的两倍多！《农产品冷链物流发展规划》LNG冷能利用关键技术开发LNG冷能用于冷库技术开发两套制冷系统并联供冷方式，LNG气化量充足时采用氨循环冷媒供冷。LNG气化量不足时，电压缩氨循环制冷进行补充。LNG冷能利用关键技术开发LNG冷能用于冰蓄冷空调技术开发LNG接收站及卫星站周边通常配备相应的生活办公室、设备维护室等公用建筑，若能将LNG气化过程中的冷能通过冰蓄冷的形式储存起来，在用冷高峰期，通过冰融化供冷至冷水空调，以满足空调高峰负荷需求。LNG冷能利用关键技术开发LNG冷能用于冰蓄冷空调技术开发LNG冷能利用关键技术开发LNG公交车冷能用于空调技术开发LNG的冷能未回收利用，造成了能量的浪费；同时，车载空调需要使用燃气发电的形式进行供冷。目前，一般LNG公交车的每小时耗气量约为30kg，行驶里程约100km。LNG公交车的供气过程为，LNG经循环水系统加热气化后，输送至发动机。LNG冷能利用关键技术开发LNG公交车冷能用于空调技术开发1LNG储罐2冷气风道3管片式换热器4过滤滤网5循环水箱6吸入式电扇7温度检测器8发动机工艺流程图LNG冷能利用关键技术开发LNG冷能用于卡车空调系统的技术开发采用LNG与制冷剂换热器取代空调系统中的压缩机和冷凝器，以便降低空调使用成本。目前，LNG卡车空调系统一般采用压缩机及冷凝器。压缩机的动力来源于汽车发动机，增加了燃料消耗。LNG冷能利用关键技术开发LNG冷能用于卡车空调系统的技术开发1LNG气瓶2控制阀门3控制阀门4换热器5气化器6调压器7发动机8控制阀门9蒸发器10泵工艺流程图LNG冷能利用关键技术开发一种用于LNG冷藏车换热器的新工艺冷藏车是重要的冷藏运输工具，是冷链的一个重要环节。液态天然气冷藏车采用LNG作为新能源，具有一定的优势，但是目前对LNG冷能的利用极少，将这部分能量加以利用，可以降低运行成本。LNG冷能利用关键技术开发一种用于LNG冷藏车换热器的新工艺工艺流程图1LNG储罐2翅板式换热器3水箱4发动机5风机6盘管7风扇8温度检测器公司技术团队LNG冷能利用示范工程项目杏坛LNG卫星站冷能用于冷库技术开发及示范项目背景项目背景本项目位于佛山市顺德区港华燃气有限公司杏坛LNG卫星站，此卫星站是顺德区燃气输配系统对于日均量和高峰流量不足的补充气源调节站。所用气源大多是来自于深圳大鹏的LNG，此卫星站最大供气能力为15×104Nm3/d，目前的气化能力2~10×104Nm3/d，气化压力为0.4~0.7MPa，管网外输压力为0.3MPa。该气化站共有100m3LNG储罐6个，其中最高工作压力0.6MPa的储罐有4个，最高工作压力0.8MPa的储罐有2个；LNG空温气化器8个，单台气化器气化能力为2000Nm3/h。公司技术团队LNG冷能利用示范工程项目工艺流程LNG气化系统低压氨制冷循环系统电压缩氨制冷循环系统公司技术团队LNG冷能利用示范工程项目项目进展项目进展公司技术团队LNG冷能利用示范工程项目项目成果项目成果该项目试运行基本达到设计指标，其中：LNG气化规模：2～4万方/天；提供液氨温度：-25～-38℃；液氨流量10～15吨。冷能利用系统启用后，气化器周围集聚大量雾气的现象得到明显的改善，LNG汽化冷能得到有效利用。通过了广东省石油学会燃专业委员会专家的科技成果认定。并获得了由香港工业总会举办的恒生珠三角环保大奖。公司技术团队LNG冷能利用示范工程项目经济效益本项目LNG冷能利用情况:图中LNG曲线与横坐标轴所围成的面积为706kJ/kg，即LNG冷能所能提供冷佣约为706kJ/kg，而液氨所得到的冷佣约为189kJ/kg（LNG），冷佣损失达到517kJ/kg，冷佣利用率只有26.8％。项目总投资：100余万元年均销售收入：70多万元税后利润：30.0