[發(fā)明專利]一種液化天然氣和高溫超導(dǎo)電能聯(lián)合遠(yuǎn)程輸送系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210118316.1
• 申請(qǐng)日: 2012-04-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102679152A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 厲彥忠;劉虎;譚宏博;車得福;魚(yú)劍琳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F17D1/02
• 分類號(hào): F17D1/02;H02J3/36
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 賀建斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于天然氣與電力輸送節(jié)能領(lǐng)域，涉及一種液化天然氣和高溫超導(dǎo)電能聯(lián)合遠(yuǎn)程輸送系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，以液化天然氣(LNG)形式陸上遠(yuǎn)程輸送天然氣技術(shù)倍受關(guān)注。資料表明，長(zhǎng)距離輸送天然氣以LNG形式輸送更具優(yōu)勢(shì)。LNG密度是標(biāo)況下天然氣的600倍，與管道輸送相同體積的天然氣相比，LNG輸送管的直徑要小得多，LNG泵站的費(fèi)用要低于壓縮機(jī)站的費(fèi)用，能耗要比壓氣站的能耗低若干倍。雖然LNG輸送管道必須采用價(jià)格較貴的鎳鋼及性能良好的低溫隔熱材料，遠(yuǎn)距離輸送時(shí)還要增加中間冷卻站等設(shè)備初投資，但是隨著輸送量的增加，低溫管道的投資費(fèi)用和運(yùn)行管理費(fèi)用都會(huì)降低。理論研究表明，隨著低溫材料和設(shè)備技術(shù)的發(fā)展，建設(shè)長(zhǎng)距離LNG輸送管道在技術(shù)上是可行的，這使得LNG遠(yuǎn)程管道輸送成為可能。

高溫超導(dǎo)直流輸電，是將高溫超導(dǎo)技術(shù)與直流輸電技術(shù)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)大容量、低能耗遠(yuǎn)距離輸電。該技術(shù)主要是應(yīng)用了高溫超導(dǎo)體的零電阻特性和高傳導(dǎo)電流密度，使得在大容量遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程中，輸電線路上的損耗大大降低，研究表明，高溫超導(dǎo)電纜的能耗僅占輸送容量的1％，即使包括制冷裝置的能耗，超導(dǎo)電纜系統(tǒng)整體能耗也僅為輸送容量的3％左右。利用高溫超導(dǎo)技術(shù)，通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)用的直流傳輸電纜和有效的匹配系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能、大容量直流電力傳輸系統(tǒng)。隨著高溫超導(dǎo)材料性能的提高及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，利用高溫超導(dǎo)材料制作電纜更加現(xiàn)實(shí)，而用于直流輸電其優(yōu)越性尤為突出?；诟邷爻瑢?dǎo)電纜及其直流輸電技術(shù)的諸多優(yōu)越性，使其在不久的將來(lái)獲得廣泛應(yīng)用成為可能。超導(dǎo)直流輸電被看作在不增加電力電壓等級(jí)的情況下滿足目前電力需求可持續(xù)增長(zhǎng)的解決方案。

超導(dǎo)直流輸電方面的研究開(kāi)展了30余年，但仍未能走向?qū)嵱?，很大程度上是由于昂貴而復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)阻礙了其發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種液化天然氣和高溫超導(dǎo)電能聯(lián)合遠(yuǎn)程輸送系統(tǒng)，利用LNG管道輸送過(guò)程中的低溫環(huán)境，以LNG作為超導(dǎo)電纜的冷卻介質(zhì)，很好的解決了超導(dǎo)電纜冷卻系統(tǒng)的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)LNG和電能聯(lián)合輸送。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

一種液化天然氣和高溫超導(dǎo)電能聯(lián)合遠(yuǎn)程輸送系統(tǒng)，包括LNG輸送泵1，LNG輸送泵1的輸入管接LNG輸入管，LNG輸送泵1的輸出分成兩部分，一部分通過(guò)管路和第一超導(dǎo)電纜終端3的LNG入口連接，另一部分通過(guò)管路和LNG輸送管道4的外管7連通，作為外冷卻介質(zhì)，第一超導(dǎo)電纜終端3的LNG出口和LNG輸送管道4的內(nèi)管8連通，作為內(nèi)冷卻介質(zhì)，交流電AC經(jīng)過(guò)AC/DC換流站2轉(zhuǎn)換后和第一超導(dǎo)電纜終端3的DC輸入端連接，第一超導(dǎo)電纜終端3的DC輸出端和LNG輸送管道4的內(nèi)管8外的高溫超導(dǎo)電纜9的DC輸入端連接，高溫超導(dǎo)電纜9的DC輸出端和第二超導(dǎo)電纜終端6的DC輸入端連接，LNG輸送管道4的內(nèi)管8的LNG出口和第二超導(dǎo)電纜終端6的LNG入口連接，第二超導(dǎo)電纜終端6的LNG出口和LNG輸送管道4的外管7的LNG出口連通后再和LNG輸出管連通，第二超導(dǎo)電纜終端6的DC輸出端和DC輸出線路連接。

所述的LNG輸送管道4還連接有冷泵站5。

所述第一超導(dǎo)電纜終端3、第二超導(dǎo)電纜終端6能夠與兩條以上的高溫超導(dǎo)電纜9連接。

所述的LNG輸送管道4內(nèi)配置有兩條以上的高溫超導(dǎo)電纜9。

本發(fā)明用于長(zhǎng)距離大規(guī)模的天然氣輸送和大容量電能輸送，采用該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)天然氣和電能聯(lián)合輸運(yùn)，提高了輸氣容量，降低輸電損耗，在我國(guó)西氣東輸和西電東運(yùn)工程背景下，具有極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為L(zhǎng)NG輸送管道4的截面示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：