一种利用液化天然气冷能除雾制冰的装置与方法制造方法及图纸

技术编号:9006306 阅读:401 留言:0更新日期:2013-08-08 01:42
本发明专利技术公开了一种利用液化天然气冷能除雾制冰的装置与方法。该装置的液化天然气储罐通过管道与第一换热器连接,第一换热器通过管道气化器连接;第一换热器还分别与液相低温冷媒储罐和气相冷媒储罐连接;液相低温冷媒储罐与第一离心泵连接,第一离心泵通过管道与第二换热器,第二换热器通过管道与气相冷媒储罐连接;第二换热器还通过管道分别与制冰机和第二离心泵连接,第二离心泵与乙二醇储罐连接,乙二醇储罐与制冰机连接,制冰机连接自来水管道。本发明专利技术设计了两个冷媒循环系统,将LNG的冷能用于制冰,通过改变制冰数量和质量,既能节电制冰、销冰,产生一定的经济效益,实现节能减排的目的,又能削峰除雾,减少LNG气化过程中的冷污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制冰技术,特别是涉及。
技术介绍
天然气是清洁、优质、高效的能源,目前各国都在大力发展天然气,以替代短缺的石油资源。目前,全球LNG贸易量超过IX 108t,并在继续增长。在LNG接收站,一般都将LNG通过气化器气化后使用,气化时会放出很大的冷能,其值为830kJ/kg。若能将该LNG冷能有效回收利用,可以节省能源、减少LNG汽化过程污染、降低下游市场供气价格,提高天然气的经济效益。目前全世界在11个国家和地区有38个LNG接收站在运行,其中日本有23个。现在的LNG冷能利用方式为冷能发电、空气分离、冷冻仓库、液化二氧化碳、低温粉碎和污水处理等。中国专利技术专利CN101913604A则公开了一种利用液化天然气冷能的干冰生产装置及其方法,该方法符合低碳经济的趋势,使制冷设备的负荷大为减少,电耗也降低为传统的液化工艺的30% 40%,但同样存在系统复杂,能量利用效率低的问题。LNG冷能发电是LNG冷能利用中较成熟的工艺,中国专利技术专利CN101505122A公开了一种利用LNG冷能的温差发电模块及其制备方法,该方法采用全静态的热电材料温差发电方式,使用方便,在LNG冷能温差发电方向颇具前景,但该方 法设备投资较高,热电转化效率和冷能利用率有待明确。中国专利CN101245956A将天然气压力能用于膨胀发电、液化天然气自身重质组分(比如C2,C3等)以及将压力能转换成冷能作进一步应用。该专利技术以较低的运行成本将压力能转换成冷能,通过冷媒供调压站周边的冷库、冷水空调、废旧橡胶深冷粉碎等冷量用户使用,或制成冰块、干冰产品外运销售等,从而取得巨大经济效益,提高能源利用效率。中国专利技术专利CN201110242169.4则公开了一种液化天然气冷能用于制冰的方法及装置及其方法,该方法LNG冷能利用率高,制冰时外加制冷动力源,节约能耗;工艺流程简单,操作方便,控制弹性较大;设备投入小,易于运行和维护,撬装化有利于不同卫星站之间的灵活利用,减少投资风险。一方面,LNG气化过程中,产生大量冷雾,降低空气的能见度,不仅影响气站工作人员的正常作业,而且会对周边的环境造成巨大的影响。从视觉上,虽雾呈白色,但科学家采集的雾水样品是呈墨水状的黑色,其成分对人体健康十分有害。雾多也会给某些农作物带来大面积的病,潮湿多雾也不利于人的健康,其中危害最大的是现代交通,当大雾发生在机场时,飞机就不能起降;发生在江河湖海或高速公路时,就会影响轮船或汽车正常行驶,甚至会导致交通事故。除影响交通外,雾还能造成供电系统故障并会加重大气污染程度。因此,如何采用正确的方法来进行LNG气站消雾就显得十分重要。另一方面,如果LNG气化站的气化量受到限制,设备得不到合理利用,将导致LNG冷能梯级利用会有设备成本高昂,维护运行费用高,实际难于取得良好经济效益,甚至难于收回投资。而将LNG用于制冰和除雾,温度匹配都比较合适,操作比较灵活可控,不仅有比较好的经济性,而且可以减少LNG气化站的冷污染。
技术实现思路
本专利技术提供一种液化天然气冷能制冰除雾工艺及装置,用于气站制冰及除雾。当气量充足的时候,通过控制排出制冰机的水量、冷媒的流量及天然气出口的温度,达到除雾的目的;当气量不足的时候,控制天然气出口温度,将LNG气化过程中的冷能用于制冰。本专利技术将液化天然气液化过程中的冷能传给冷媒1,然后冷媒I又将冷能传递给冷媒2,冷媒2进入制冰机,当天然气气化高峰时,为降低LNG气化站冷雾污染,需将LNG气化过程中的冷能迅速转化或带走,将冷水迅速排出制冰机;当天然气气化低谷时,将LNG气化过程中的冷能全部用于制冰。这样生产的冰正好满足周边冰需要用户,不至于生产过剩造成浪费,同时降低LNG气化站内冷雾的浓度,消除了冷污染。本专利技术目的通过以下技术方案来实现:一种液化天然气冷能制冰除雾的装置,包括液化天然气储罐、第一换热器、第二换热器、气化器、液相低温冷媒储罐、气相冷媒储罐、乙二醇储罐、制冰机、第一离心泵和第二离心泵;液化天然气储罐通过管道与第一换热器连接,第一换热器通过管道气化器连接;第一换热器还分别与液相低温冷媒储罐和气相冷媒储罐连接;液相低温冷媒储罐与第一离心泵连接,第一离心泵通过管道与第二换热器,第二换热器通过管道与气相冷媒储罐连接;第二换热器还通过管道分别与制冰机和第二离心泵连接,第二离心泵与乙二醇储罐连接,乙二醇储罐与制冰机连接,制冰机连接自来水管道。进一步地,所述气化器优选为两个,分别是第二气化器和第一气化器,第一换热器通过管道分别与第二气化器和第一气化器连接;第二气化器和第一气化器分别与下游天然气管网连通。所述第一换热器和第二换热器采用管壳式换热器。所述第一气化器和第二气化器均采用空温式低温液体气化器。·一种利用上述装置的液化天然气冷能制冰除雾的方法:0.3 0.5MPa、-162 _160°C的LNG从液化天然气储罐进入第一换热器中,LNG与冷媒R404A换热,温度升至-31 -65 °C,再经过第二气化器升温后进入下游天然气管网;同时冷媒R404A经气相冷媒储罐进入第一换热器与LNG换热后,由-25 -23°C降低到-35 _33°C,降温后进入第二换热器,与乙二醇水溶液换热出来,温度升高为-25 _23°C后返回气相冷媒储罐;乙二醇水溶液从乙二醇储罐进入第二换热器中,与冷媒R404A换热后,乙二醇水溶液温度降低到-15 _13°C,乙二醇水溶液从第二换热器出来后进入制冰机,吸收来自自来水中热量,温度升高为-6 -4°C后返回第二换热器与R404A换热;来自水管网的自来水输入制冰机中,与-15 -13°C,0.2MPa乙二醇水溶液换热,制得冰产品;LNG将冷能用于制冰,实现液化天然气冷能制冰除雾。进一步地,当LNG气化站的LNG气化量在5000 20000N m3/h时,能见度达500 IOOOm0相对于现有技术,本专利技术的优点在于:(I)制冰和除雾的协调运行及适当的参数调整,不仅保障了厂区去除冷雾的功能,而且使制冰功能更具灵活性,从而避免由于冰滞销导致的库存积压。(2)采用两种不易燃、不易爆、无毒的冷媒进行冷量传递和控制,使整个冷能回收过程更加安全可靠,系统操作弹性大、制冰除雾功能更为强大。(3)设备投资少,通过控制温度破坏低温冷场阻止冷雾的形成,达到除雾的目的;且通过改变制冰数量和质量,既能节电制冰、销冰,产生一定的经济效益,实现节能减排的目的,又能削峰除雾,减少LNG气化过程中的冷污染。附图说明图1为本专利技术液化天然气冷能制冰除雾的装置结构示意图;图中示出:液化天然气储罐1、第一换热器2、第二换热器6、第二气化器3、第一气化器4、液相低温冷媒储罐5、气相冷媒储罐7、乙二醇储罐8、制冰机9、第一离心泵10、第二离心泵11。具体实施例方式为更好地理解本专利技术,下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明,但本专利技术要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。如图1所示,一种液化天然气冷能制冰除雾的装置,包括液化天然气储罐1、第一换热器2、第二换热器6、第二气化器3、第一气化器4、液相低温冷媒储罐5、气相冷媒储罐7、乙二醇储罐8、制冰机9、第一离心泵10和第二离心泵11 ;液化天然气储罐I通过管道与第一换热器2连接,第一换热器2通过管道分别与第二气化器3和第一气化器本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种液化天然气冷能制冰除雾的装置,其特征在于包括液化天然气储罐、第一换热器、第二换热器、气化器、液相低温冷媒储罐、气相冷媒储罐、乙二醇储罐、制冰机、第一离心泵和第二离心泵;液化天然气储罐通过管道与第一换热器连接,第一换热器通过管道气化器连接;第一换热器还分别与液相低温冷媒储罐和气相冷媒储罐连接;液相低温冷媒储罐与第一离心泵连接,第一离心泵通过管道与第二换热器,第二换热器通过管道与气相冷媒储罐连接;第二换热器还通过管道分别与制冰机和第二离心泵连接,第二离心泵与乙二醇储罐连接,乙二醇储罐与制冰机连接,制冰机连接自来水管道。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:徐文东张辉彭国辉石磊李敬江刘铭炎张青
申请(专利权)人:广州华丰能源科技有限公司潮州港华燃气有限公司
类型:发明
国别省市:

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