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天然气能源及LNG 冷能发电探究

作者：淡东旭日期：2015-02-02 10:04 来源：《电子制作》

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【文章摘要】
天然气是一种新型能源，随着天然气开采输送技术不断创新，人们对天然气能源的了解越来越深刻。作为工业生产、农业建设等方面的原料，天然气能源发挥的作用不断加大。我国LNG 冷能技术主要用于发电、液化二氧化碳等。针对我国能源使用情况煤炭、石油等基本呈现饱和状态，天然气能源将会优化传统能源结构，推动国民经济健康发展。
【关键词】
天然气能源;LNG 冷能; 发电
能源危机、环境意识觉醒冲击了传统能源结构。天然气能源在燃烧之后不会产生大量污染，与传统能源相比更加清洁。因此在现代工业发展中对天然气能源的使用范围越来越广。我国对LNG 冷能发电技术研究不断深化，促进了天然气能源利用。随着经济发展我国对能源消费大幅度增长，天然气能源利用是优化我国能源结构，促进国民经济发展的重要措施。
1 我国天然气能源发展战略
天然气能源发展战略的制定实现了我国能源结构优化，改变以传统煤炭为主的能源格局。天然气能源在电力等行业中的应用，将进一步推广天然气能源使用，不断扩大天然气能源在我国能源结构中所占的比例。我国天然气能源分布不均衡，同时在储量上还不能够满足经济发展需求，只能够实现短期发展目标。对天然气能源开采利用不合理，存在浪费现象，无法充分发挥天然气能源作用。系统管理体系能够促进天然气能源资源进一步开发，同时还要制定完善的天然气发展规定，建立以法律规定为基础的天然气发展规划，实现天然气发展各方面之间协调统一，保证天然气市场竞争的合理性。人们环保意识提升也是天然气产业发展的重要推动力，但是还要充分的认识到我国天然气市场还处于初期发展阶段，天然气利用情况与发达国家相比还存在一定差距。因此要根据天然气自身优势，充分发挥天然气对促进我国能源结构发展的重要作用，实现消费潜力提升。利用地理位置靠近世界天然气富集区—俄罗斯、中亚和中东的便利优势，进行国际贸易。国家应该重视对天然气开采利用，为天然气发展创造条件，使天然气行业形成产销发展定位，确定天然气资源使用对环境保护，能源优化结构发展做出的贡献。这是可持续发展战略思想应用的具体体现。在国家经济发展过程中天然气资源需求量不断增加，对天然气行业发展过程中存在的问题进行分析能够更好的推动天然气行业的发展。在整体上对天然气行业发展地位进行确认，制定战略发展目标，协调能源结构，根据能源需求制定整体发展规划。强化资金投入建设，加快天然气行业快速发展。
2 LNG 冷能发电利用
采用LNG 冷能进行发电主要根据LNG 低温冷能工质液化特性进行。经过工质液化之后可以形成膨胀带动发电机进行发电。这是冷能发电中普遍使用的方式。
LNG 储罐经过低温泵加压之后就会形成汽化形成高压天然气，直接膨胀进行发电。LNG 在经过高压转换之后就会直接带动膨胀剂，发电机在发电期间会使冷能进行充分回收，同时在汽轮机进出口处形成压力比。这种方式与其他方法相比较为简单，能够节省大量工作时间，但是发电功率较差，无法对冷能进行充分回收。因此，这种形成膨胀带动发电方式只适合回收部分冷能，最好的方式就是与其他冷能利用方式联合使用。
降低蒸气动力循环的冷凝温度是利用蒸汽动力循环在锅炉冷凝器等带动下将冷却水作为冷源进行的发电。主要是在LNG 冷能发单中将冷凝器中能力凝聚在同一冷媒中，根据温差变化在冷媒作用下进行蒸汽动力循环。这种媒质在混合循环系统中使用的动力主要是甲烷等。并且对冷能回收情况相对较好，在18% 左右。混合循环系统中采用的混合物为氢化合物，利用冷凝器对能力进行流动式转换。同时在转换器中对能量呈现的状态根据热效不同进行气化转变。同时在LNG 冷能发电中将气化能量全部转换到输气管线中。这种利用系统进行动力发电能够保证系统对能力回收再36% 左右。在LNG 冷能发电中采用的这种方式较为广泛。并且对提升天然气能源回收有着促进的作用。在天然气输送过程中进行LNG 冷能发电将会产生更多能量。可以提升30% 的冷能回收率。
降低气体动力循环的吸气温度。燃气轮机循环是气体动力循环一种形式。研究表明, 降低燃气轮机的吸气温度, 将会显著提高循环做功和循环效率。实际中, 通常利用 LNG 冷能预冷空气, 以提高机组效率, 增加发电量。由于 LNG 的汽化温度较低, 故用一种易挥发的物质作为中间载冷剂, 将冷能传递给空气。但冷却温度须严格控制在00C 以上, 以防止水蒸气冻结在冷却器表面。LNG 的冷能发电是一项新兴的无污染发电方式, 虽然这不失为一种节能的好方法, 但它只考率到对 LNG 冷能的回收利用, 并未注意到对 LNG 冷能品位的利用。这种方法对冷能的回收效率是非常低的。由于生产 1tLNG 要消耗 850KW.h。即使 LNG 拥有的冷能以 100% 的效率转化为电力,1tLNG 的冷能也只相当于 240KW.h。所以在发电装置中利用 LNG 冷能虽然是最可能大规模实现的方式, 但却不是利用 LNG 冷能最科学的方式。
3 结束语
能源结构调整使我国对天然气利用进一步扩大，LNG 冷能发电提升了能量利用效率，对社会发展具有现实指导意义。LNG 冷能发电受其他方面影响因素较小，通过系统性研究发现，LNG 冷能发电技术实行需要制定统一标准，不断更新系统参数。随着LNG 冷能技术不断推广，天然气能源利用不断加强，回收技术得到发展。因此我国天然气能源利用具有广阔发展空间。
【参考文献】
[1] 刘丹. 天然气能源及LNG 冷能发电[J]. 黑龙江科技信息,2012,4(23)
[2] 杨红昌. 液化天然气（LNG）冷能发电系统的优化研究[D]. 北京工业大学,2010,5(1)
[3] 余黎明, 江克忠, 张磊. 我国液化天然气冷能利用技术综述[J]. 化学工业,2011,3(21)