数据中心研究(9):液化天然气(LNG)的冷能利用

液化天然气(LNG)汽化过程中会释放大量的冷能,数据中心运行过程中会产生大量的热量,且耗电量大。如能将LNG的冷能作为数据中心的冷源,将获得可观的经济效益。介绍了我国LNG接收站建设现状,分析了LNG冷能利用的途径,讨论了在数据中心中利用LNG冷能可能出现的问题。通过工程实例分析了LNG冷能应用到数据中心中可以获得的经济效益。认为LNG的冷能用于数据中心中有待深入研究和进一步实践。     

LNG接收站冷能用于轻烃回收工艺

近几年,随着大型LNG接收站的快速发展,LNG冷能利用的研究也日益迫切。利用LNG冷能回收其中高附加值的C+2轻烃则是一种有效的方式。提出了一种利用LNG冷能回收轻烃的改进流程,利用脱甲烷塔进料为脱乙烷塔塔顶冷凝器提供冷量,得到液态乙烷和C+3,方便产品的储运。以国内某LNG接收站的富气为例,模拟计算得到:该流程中C+3收率可达97.5%,乙烷回收率可达95.78%。对装置的经济性进行了分析,结果表明,使用该流程进行轻烃回收效益显著。并提出了LNG冷能用于轻烃回收工艺中冷能利用率的计算方法,得到单独采用该流程的冷能利用率为38.93%。针对LNG组分、温度等参数进行了敏感性分析,考察对C+3收率、乙烷回收率及能耗的影响,可以为接收站的优化运行提供指导。     

LNG冷能用于海水淡化技术研究与工程化设计

分析LNG冷能用于海水淡化技术的工艺,运用Aspen Plus软件模拟分析直接冷冻法和间接冷冻法,得出直接冷冻法海水淡化技术方案较优.对LNG冷能用于某海水淡化项目进行工程化设计,分析项目的工艺设计、关键设备、节能效益、操作弹性,得出LNG气化量为140 t/h,所需异丁烷质量流量为272 t/h,淡水产量为245 t/h,每年淡水的效益约为730×104元,节电效益可达1×108元,具有良好的操作弹性.     

LNG冷能用于发电、冷库及数据中心联合技术

以某LNG应急储备项目为背景,对LNG冷能综合利用技术进行研究,设计了LNG冷能用于发电、冷库及数据中心联合技术的工艺流程。该工艺流程以乙烷-丙烷混合体系作为一次冷媒进行冷能发电,采用丙烷作为二次冷媒为冷库和数据中心提供冷量,实现了较大温度跨度的冷能梯级利用方式,并有效提高了冷能发电效率。冷能发电区、冷库区以及数据中心区的运行相对独立,其中任一个区域发生异常时,均不会影响其他区域的正常运行。通过调节阀门,可确保非故障区域的生产和LNG的气化。利用Aspen软件对工艺流程进行模拟并优化,结合市场调查,对系统经济性进行分析。本项目年利润为6 386.5×10~4元/a,设施和设备总投资26 797×10~4元,项目投资回收期为4.19 a,回收期较短,有良好的经济效益。     

LNG卫星站冷能用于冷库技术开发及示范

随着我国能源问题的日益严峻、LNG产业的迅猛发展和节能工程的全面展开,LNG的气化冷能的高效利用已备受重视。LNG冷能的充分利用不仅可以节约大量用于制冷的电能,而且将有利于降低LNG使用的气化成本,对我国发展循环经济具有重大意义。广东省佛山市顺德杏坛LNG站冷能利用项目是国内首次将冷能的量化和计量用于实际工程并商业化运营的冷能利用项目,也是国内首个LNG冷能利用运营示范项目。该项目总投资128.96万元,每小时可向冷库提供-35℃～-45℃的液氨800kg～1600kg,商业运营1个月以来,各项参数指标均符合用户使用要求。     

低温有机朗肯循环冷能发电在LNG接收站的应用

针对当前我国LNG接收站对LNG气化过程中产生的冷能未能充分利用的现状,论证接收站建设低温有机朗肯循环冷能发电装置(以下简称冷能发电装置)的工程化应用可行性。介绍冷能发电装置的组成及工作原理。以某年外输量为300×10~4t的LNG接收站为例,利用Hysys软件对冷能发电装置进行建模并计算,分析海水入口温度、LNG组成对发电量的影响。得到结论:采用低温有机朗肯循环冷能发电装置具有操作简便、灵活性高、占地小、易于维护的优点,虽发电效率较低,但投资小,接收站可操作性强,具备良好的工程化推广价值。海水入口温度对冷能发电装置影响明显,在其他条件均相同的情况下,海水入口温度为重现期2 a极端最高水温29. 9℃时,与贫气海水均温(18. 8℃)工况相比,装置发电效率提高了20%。因此,我国南方地区LNG接收站尤其适合采用低温有机朗肯循环冷能发电系统。在其他条件均相同的情况下,富气情况下的发电效率较贫气情况降低约25%。低温有机朗肯循环冷能发电装置可回收大量LNG冷能,对于年外输量为300×10~4t的LNG接收站,单台发电装置年产生电量超过2 000×10~4kW·h,接收站年耗电量逾6 000×10~4kW·h,因此冷能发电不需上网,可完全由接收站自身消纳。冷能发电装置创造的价值相当可观,项目具有较好的经济性。对于在年外输量为300×10~4t的LNG接收站中建设的低温有机朗肯循环冷能发电装置,计算得到静态投资回收期(含建设期)约为11 a,项目内部收益率为8. 32%,大于8%,具备可行性。具备良好基荷外输量的LNG接收站更适宜建设低温有机朗肯循环冷能发电装置。冷能发电项目宜与LNG接收站同步建设,附属于接收站运行。在满足经济性条件下,混合工质作为循环工质使用将是今后冷能发电项目优化的重要研究方向。     

天然气在北京市冷冻、冷藏市场的应用

调研北京市冷冻、冷藏市场的冷负荷,对氨吸收式机组、回收高压管网压力能及回收LNG冷能3种方式用于冷库制冷和冷藏车时的天然气耗量进行了分析。     

LNG冷能用于冷库和冷水的技术开发

提出一种液化天然气(LNG)冷能用于冷库和冷水的橇装化装置,该装置包括3个系统:LNG气化系统、冷媒循环系统和冷水生产系统.LNG通过气化系统将冷能传给冷媒,冷媒又将冷能用于冷库和通过冷水生产系统传给冷水,冷媒解决了LNG气化和应用在时间和空间上不同步的问题.介绍了橇装化装置的工艺流程.     

LNG卫星站冷能利用项目开发

LNG冷能用于冷库工艺流程,略微增加了原有LNG气化系统的压力降,不影响整体气化量和天然气压力控制。该项目总投资90．88×10^4元,年均销售收入74．80×10^4元／年,内部税后收益率48．07％,具有较高的赢利空间。该工艺的LNG冷能利用率可达87．8％,其冷火用利用率达26．8％,尚有较大利用空间。远期规划建立冷媒循环系统来回收利用LNG冷能,用于废旧橡胶低温粉碎、二氧化碳液化和干冰制备、中小型低温冷库等中试项目,建成LNG冷能高效利用技术示范基地。     

我国LNG冷能发电发展的制约因素和对策探讨

针对因LNG大规模进口而产生的巨量冷能无法有效利用,而LNG冷能发电发展又存在困难等问题,论述了LNG冷能利用的前景、政策支撑和冷能发电技术进展,探讨了影响我国LNG冷能发电的技术瓶颈、经济性计算方法、前期规划和安全等多重因素。同时,指出了LNG冷能发电系统集气化与发电为一体,投资回收期计算方法纳入部分气化收益后,具有良好的经济性;冷能发电系统应该规划成“内嵌式”而非“外挂式”,才利于后续LNG冷能发电系统的建设。     

利用LNG冷能橡胶低温粉碎技术

介绍橡胶低温粉碎原理,设计LNG冷能用于橡胶低温粉碎的工艺流程,分析粉碎过程用冷特性,筛选了冷介质.以5 000 t/a胶粉生产规模为例,模拟了橡胶低温粉碎过程LNG冷能利用情况.     

提高LNG接收站的冷能利用效率方法

为了提高LNG的冷能利用率,需要对不同的冷能利用工艺效率进行分析。不同的利用工艺其技术特点各不相同,因此要提高LNG的冷能利用率,需对各个工艺的特点进行比较,在对不同工艺分析的基础上,根据不同利用工艺的温位,确定冷能梯级利用工艺顺序,对LNG接收终端的冷能利用系统的运行提供科学的指导,最终达到提高LNG接收终端冷能利用效率的目的。由于,梯级利用是LNG冷能利用最有效的方式。所以,采取最合理的冷能梯级利用工艺顺序对于LNG接收站的冷能利用十分重要。     

LNG卫星站冷能用于除雾制冰技术的研究及发展

LNG冷能利用在我国处于发展阶段,LNG冷能的充分利用不仅可以消除LNG卫星站气化时产生的冷污染及其带来的各种安全隐患,而且节约大量用于制冷的电能,有利于降低LNG使用的气化成本,开拓天然气下游市场,促进LNG产业的健康发展,给企业创造经济效益,对我国发展循环经济、节能减排具有重大意义。     

接收站LNG冷能利用与BOG回收利用匹配性

设计LNG冷能发电与BOG回收利用相匹配的综合工艺,给出工艺流程。BOG主要进行燃气轮机燃烧发电以及冷凝再液化,剩余BOG通过压缩送入中压管道或送至火炬燃烧,BOG处理量可以在6～44 t/h范围内波动。BOG燃烧后烟气通过余热锅炉产生的热水用于LNG冷能发电工艺中冷媒的气化,提高LNG冷能发电效率约25%。对接收站4种工况(基荷非卸船时期、基荷卸船时期、调峰非卸船时期、调峰卸船时期)的操作弹性进行分析,具有良好的操作弹性。     

LNG冷能利用技术的研究现状与展望

探讨了 LNG 冷能的影响因素,综述了 LNG 冷能的利用技术。总结了 LNG 冷能梯级利用的过程,指出 LNG 冷能利用技术存在的问题。     

利用液化天然气冷能的空气分离技术

随着我国LNG项目建设的快速发展,高效利用LNG的冷能具有越来越重要的现实意义。分析了空气分离装置利用LNG冷能的特点及其节能效果,介绍了利用LNG冷能的典型空气分离流程。介绍了利用LNG冷能的空气分离技术的发展和应用现状,指出了实际推广应用中存在的问题,提出了相应的建议。     

LNG冷能利用技术探讨

液化天然气（LNG）中含有大量的冷能,具有很高的经济价值。随着LNG用量的迅速增长以及全球性能源供应紧张形势的加剧．合理利用这些冷能显得尤为重要。本文介绍了LNG冷能利用的几个方法,并提出一个LNG冷能梯级利用的方案,以达到合理利用LNG冷能,减少煳损失的目的。     

九寨鲁能希尔顿度假酒店

正1工程概况建设地点:四川省九寨沟县漳扎镇中查沟沟口。建筑面积:59 977m~2。建筑高度:23.75m。建筑层数:地下1层,地上局部6层。建筑功能:酒店分为公共区、团队客房区、散客客房区、行政客房区、SPA区5个组团。建设标准:绿建一星。2冷热源设计考虑到项目所在地冬季制热时间长、昼夜温差大,而夏季需制冷时间短,冷热源采用热源集中、冷源分散的方式。集中热源选用3台燃油燃气承压热水锅炉,单台制热量2 800kW,热水进/出水温度70℃/95℃。公共区和团客区冷源选用4台螺杆式空气源热泵机组,单台制冷/热量为422kW/422kW,散客区和行政客房区冷源采用多联机空调;SPA区冷源采用3台模块式空气源热泵机组,单台制冷/热量为65kW/69kW。空气源热泵机组冷水进/出水温度12℃/7℃,热水进/出水温度45℃/50℃。     

LNG冷能利用技术探讨

液化天然气（LNG）中含有大量的冷能,具有很高的经济价值。随着LNG用量的迅速增长以及全球性能源供应紧张形势的加剧,合理利用这些冷能显得尤为重要。文章介绍了LNG冷能利用的几个方法,并提出一个LNG冷能梯级利用的方案,以达到合理利用LNG冷能,减少[火用]损失的目的。     

LNG渔船冷能利用装置的设计及试验研究

针对以LNG为燃料的近海渔船,设计一种LNG冷能利用工艺,通过流程模拟确定主要设备和物流参数,结合已建的450 kW船用柴油-LNG混合燃料发动机试验系统,研制LNG冷能利用试验装置,开展蓄冷和放冷的试验研究。试验结果验证了工艺方案的可行性,可以在渔船上实现LNG冷能的回收及利用。根据试验结果提出了装置的改进方向。