[實用新型]一種具有常壓塔的利用液化天然氣冷能的蓄冰裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420420757.1
• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN204026131U
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁靈成;邱利民;榮楊一鳴;祁同剛
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江潤祁節(jié)能科技有限公司;浙江大學(xué)
• 主分類號: F17C7/04
• 分類號: F17C7/04;F25C1/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及液化天然氣冷能利用領(lǐng)域，具體涉及一種具有常壓塔的利用液化天然氣冷能的蓄冰裝置。

背景技術(shù)

為了優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)，響應(yīng)節(jié)能減排的國際承諾，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，天然氣作為化石能源中最為潔凈環(huán)保、優(yōu)質(zhì)高效的能源燃料被世界各國廣泛利用，它的需求量也日益增加。在我國“十二五”規(guī)劃中對天然氣的開發(fā)利用提出了更高的要求，同時明確指出了開發(fā)LNG冷能利用技術(shù)與裝備。隨著天然氣需求量的不斷增長，LNG的進口量也在不斷上升，相應(yīng)的LNG接收站、衛(wèi)星站以及加氣站等也在快速發(fā)展中。

LNG是由天然氣經(jīng)過凈化處理后，通過低溫工藝冷卻液化而得到的低溫(-162℃)液體混合物，生產(chǎn)1噸LNG需要消耗大約850kwh的電能。當LNG在1atm壓力下氣化時，釋放出-162～5℃的冷量約為230kwh/t，合理規(guī)劃和利用這部分冷能不僅可以提高能源利用率，還會帶來顯著地經(jīng)濟效益。

無論在大型的LNG接收站，還是相對較小的LNG衛(wèi)星站或者LNG加氣站，LNG冷能無疑蘊藏著巨大的財富。LNG冷能回收利用技術(shù)大致分為直接和間接兩種。直接利用技術(shù)有空氣分離技術(shù)、LNG冷能發(fā)電技術(shù)、海水淡化、冷藏冷凍以及蓄冰制冰技術(shù)等等，間接利用技術(shù)有低溫粉碎、污水處理等等。對于LNG氣化量較大的情況，如LNG接收站或大中型的衛(wèi)星站等，一般會因地制宜的采用多種冷能回收技術(shù)綜合利用LNG冷能，諸如空氣分離技術(shù)、發(fā)電、海水淡化等梯級利用冷能，使得冷能利用率最大化；而對于LNG氣化量相對較小的情況，如中小型的衛(wèi)星站或加氣站等，由于LNG釋放的冷量有限，一般采用較為單一的冷能利用方式，這其中利用LNG冷能的蓄冰制冰技術(shù)等就成為了首選。

冰蓄冷技術(shù)通常用于冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)。中國實用新型專利CN103353151A公開了一種可實現(xiàn)LNG冷能回收利用的蓄冰空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用LNG冷能與制冷機組協(xié)同供冷，有效地保障了用戶空調(diào)的使用要求。另外，制冰裝置方面，中國實用新型專利CN103256762A公開了一種利用液化天然氣冷能制冰工藝及裝置。該方法采用雙管殼式換熱器進行LNG與冷媒之間的換熱，并且無需額外的機械設(shè)備推動冷媒流動，實現(xiàn)自動循環(huán)換熱。中國實用新型專利CN2935025Y公開了一種液化天然氣再氣化冷回收蓄冰裝置。該裝置利用冷媒將LNG氣化釋放的冷量帶到儲冷裝置的水中，有效回收利用了LNG冷能。

由于LNG氣化溫度(-162℃)比現(xiàn)階段常用冷媒的最低工作溫度(如乙二醇溶液，-60℃左右)低得多，因而在直接利用冷煤氣化LNG的過程中很容易出現(xiàn)冷媒凝結(jié)的情況發(fā)生，不僅影響了換熱器性能，甚至可能造成管道堵塞。另外，在通過冷媒實現(xiàn)間接地蓄冰過程中，一部分的冷量在換熱過程中損失，降低了冷能利用率。

實用新型內(nèi)容

本實用新型針對上述問題，提出了一種具有常壓塔的利用液化天然氣冷能的蓄冰裝置。解決了現(xiàn)有技術(shù)冷能利用率、冷媒易凝結(jié)的問題。

一種具有常壓塔的利用液化天然氣冷能的蓄冰裝置，包括：

LNG儲罐；

第一液體泵，入口與LNG儲罐的出口連通；

第一調(diào)壓閥，入口與第一液體泵的出口連通；

換熱器，包括第一通道和第二通道，所述第一通道的入口與所述第一調(diào)壓閥的出口連通，第一通道的出口與天然氣用戶端連通；

冷媒罐，入口與所述第二通道的出口連通；

第二液體泵，入口與冷媒罐的出口連通；

第二調(diào)壓閥，入口與第二液體泵的出口連通，出口與所述第二通道的入口接通，裝置還包括：

第一換熱盤管，設(shè)置在第一調(diào)壓閥與換熱器之間，且第一換熱盤管的入口與第一調(diào)壓閥的出口連通，出口與第一通道的入口連通；

第二換熱盤管，設(shè)置在換熱器與冷媒罐之間，且第二換熱盤管的入口與第二通道的出口連通，出口與冷媒罐的入口連通；

常壓塔，內(nèi)部具有液態(tài)的水，所述第一換熱盤管位于水面的上方，所述第二換熱盤管位于水面內(nèi)；

液體噴頭，位于第一換熱盤管的上方，用于向第一換熱盤管噴水。

本裝置通過設(shè)置第一換熱盤管，使得液體噴頭噴出的水直接跟LNG換熱，這既能對LNG進行預(yù)熱，使LNG與冷媒之間的溫差變小，LNG溫度上升至接近蓄冰系統(tǒng)冷媒最低工作溫度，冷媒不易凝結(jié)，又能減少通過中間冷媒傳遞冷量所帶來的損失，相比于傳統(tǒng)的空氣加熱型汽化器具有更好的換熱效果；隨著系統(tǒng)的運行，第一換熱盤管上將會有冰層形成，對于LNG間隙性汽化的情況而言，這一部分冰層可以起到較好的保溫作用，減少了重新啟動時冷量的損耗。