對一種利用液化天然氣冷能實現(xiàn)零排放的能量系統(tǒng)的評估

【摘要】：該文對一種利用液化天然氣(LNG)冷能實現(xiàn)有害氣體零排放的能量系統(tǒng)進行了分析。該能量系統(tǒng)由利用LNG冷能的空氣分離系統(tǒng)和動力系統(tǒng)兩個部分組成。在空氣分離系統(tǒng)中,利用LNG冷能作為補充冷量進行空氣分離,可以使生產(chǎn)液氧的耗能降低60%~73.5%左右,同時使LNG汽化為天然氣(NG)。在動力系統(tǒng)中,NG為燃料,氧氣代替空氣作為氧化劑。在整個能量系統(tǒng)中,燃燒產(chǎn)物僅僅為二氧化碳和水,其中二氧化碳氣體可以通過液氧的冷能進行液化加以回收,從而實現(xiàn)能量系統(tǒng)有害氣體的零排放。分析表明,該系統(tǒng)的效率約為37%,低于普通能量系統(tǒng)的效率,但是比同類的不采用LNG冷能的零排放系統(tǒng)的效率高一倍。 【作者單位】： 中國科學技術(shù)大學熱科學和能源工程系 中國科學技術(shù)大學熱科學和能源工程系 中國科學技術(shù)大學熱科學和能源工程系 中國科學技術(shù)大學熱科學和能源工程系
【關(guān)鍵詞】： 液化天然氣 冷能 能量系統(tǒng) 二氧化碳 零排放 空氣分離
【分類號】：TQ116.1
【正文快照】： 1引言能源問題總是和環(huán)境問題緊緊聯(lián)系在一起。人類在使用燃料獲得能量的同時,也向環(huán)境排放了大量的有害氣體,如 CO2、NOx、SOx等。其中 NOx和SOx是引起酸雨的主要物質(zhì);而CO2氣體的大量排放業(yè)已造成日益嚴重的溫室效應。因此,減少能量系統(tǒng)中有害氣體排放已經(jīng)成為了改善全球環(huán)

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動力系統(tǒng)利用液化天然氣冷能的節(jié)能減排分析    熊永強;華賁;

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膠合板的傳熱及低溫彎曲力學性能研究    程秀才

以微型燃氣輪機為核心的先進能量系統(tǒng)研究    和彬彬

液化天然氣接收站與乙烯一體化技術(shù)研究    王良軍

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電站中液化天然氣可用冷能的回收利用    程文龍,陳則韶,胡芃

降低IGCC系統(tǒng)中回收CO_2能耗的新思路    段立強,林汝謀,金紅光,鄧世敏,蔡睿賢

一種利用LNG冷能的空氣分離裝置新流程    陳則韶,程文龍,胡芃

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利用LNG冷與工業(yè)余熱的閉式 Brayton循環(huán)熱力分析    張娜,劉蔚蔚,蔡睿賢

利用LNG冷火用的CO_2Rankine循環(huán)方案探析    王威,蔡睿賢,張娜

新型煤氣化間接燃燒聯(lián)合循環(huán)研究    向文國,狄藤藤,肖軍,沈來宏

O_2/CO_2氣氛煤粉燃燒及固硫特性研究    劉彥,周俊虎,方磊,李艷昌,曹欣玉,岑可法

SO_2、NO_x 與 CO_2 排氣罰款的應有數(shù)量級    張娜,蔡睿賢

循環(huán)流化床燃燒技術(shù)在清潔生產(chǎn)中的前景    嚴鴻彬,陳新,朱永榮

LNG冷能利用技術(shù)探討    周廷鶴;彭世尼;

零排放煤基發(fā)電及其技術(shù)發(fā)展    劉淑敏,國文學,范莉娟,居芳,陳梅倩,何伯述

可再生能源電力外部效益量化及系統(tǒng)評價    任姍;薛惠鋒;

瀕臨海洋、大江(河)電廠循環(huán)水系統(tǒng)選擇分析    石誠;

經(jīng)濟層面和技術(shù)層面的碳減排研究    后立勝,許學工,彭慧芳,姚新

分布式發(fā)電作為備用電源的優(yōu)化配置    趙國波;劉天琪;李興源;

具有CO_2分離的煤氣化化學鏈置換燃燒初步研究    向文國,狄藤藤,肖軍,沈來宏

O_2/CO_2氣氛下燃煤過程中SO_2排放特性實驗    陳傳敏;趙長遂;趙毅;梁財;龐克亮;

加壓噴動流化床煤部分氣化試驗    李乾軍;章名耀;施愛陽;宋占龍;

煙氣中CO_2化學吸收法脫除技術(shù)分析與進展    方夢祥;晏水平;王金蓮;駱仲泱;

LNG接收站的冷能利用技術(shù)    高文學;趙自軍;項友謙;王啟;

一種利用LNG冷能的空分流程    金滔;胡建軍;

利用LNG冷能的再熱式低溫朗肯循環(huán)分析    林文勝;賀紅明;顧安忠;

液化天然氣冷能利用之發(fā)電技術(shù)淺析    沈清清;巨永林;

中國能源與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展問題的探討    岑可法;邱坤贊;朱燕群;

中國能源與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的若干問題    岑可法;

利用LNG冷量的空分系統(tǒng)節(jié)能新流程設想方案    馮磊;

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典型煤種熱解氣化特性研究    石金明

膜吸收和化學吸收分離CO_2特性的研究    晏水平

基于Zn/ZnO的兩步式熱化學準循環(huán)制氫系統(tǒng)基礎性研究    呂明

褐煤提質(zhì)及其燃燒行為特性的研究    李先春

高濃度CO_2氣氛下NO釋放及火焰特性的動力學研究    趙然

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液化天然氣冷能利用過程中強化換熱技術(shù)及水平管內(nèi)氣液兩相流體激振機理的研究    司洪宇

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丁基橡膠合成工藝中LNG冷能利用的研究    張婷婷

加壓固定床反應器中煤加氫氣化的特性研究    趙立強

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大片刨花板熱壓的傳熱過程    吳娟,于志明,陳天全

板坯表面噴水對干法纖維板熱壓傳熱的影響    謝力生,向仕龍

木材動態(tài)粘彈性的含水率依存性    蔣佳荔;呂建雄;

單殼雙底貨船艙段結(jié)構(gòu)瞬態(tài)溫度場和熱應力    滕曉青,顧永寧

液化天然氣冷能發(fā)電    王海華;張同;

我國膠合板業(yè)在超高速發(fā)展中的思考    陳水合

稻草-木材復合空芯刨花板保溫性能研究    李曉平;高魏;周定國;

微燃發(fā)電機展望    何季民

多輸入直流變換器電路拓撲及控制策略研究    李艷

太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    趙為

風光柴蓄復合發(fā)電及其智能控制系統(tǒng)研究    茆美琴

光伏發(fā)電系統(tǒng)及其控制的研究    鄭詩程

燃料電池供電系統(tǒng)的研究    金科

固體氧化物燃料電池聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)性能計算與優(yōu)化研究    盧立寧

燃料電池/微透平混合發(fā)電裝置系統(tǒng)建模與仿真    徐澤亞

燃料電池與微型燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)性能分析    宋舉星

關(guān)于太陽能和燃料電池的電源系統(tǒng)    王廷龍

分布式能源系統(tǒng)的分析及優(yōu)化    何源

雙輸入反激DC/DC變換器的研究    韓璐

多孔石墨泡沫材料內(nèi)流動阻力的擴展Ergun方程    張新銘;凌婭;谷沁洋;

LNG冷能利用技術(shù)探討    周廷鶴;彭世尼;

利用液化天然氣冷能捕集CO_2的動力系統(tǒng)的集成    熊永強;華賁;

液化天然氣衛(wèi)星站冷能梯級優(yōu)化利用    羅凱;陳保東;李朝陽;張莉莉;高巖;劉亮;

LNG冷能用于冷庫的系統(tǒng)設計及分析    吳集迎;馬益民;陳仕清;

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文丘里引射器回收天然氣管網(wǎng)壓力能的應用    江慶梅;樊耀南;楊東東;

高壓天然氣調(diào)壓工藝冷能綜合利用技術(shù)研究    鄭志;王樹立;徐曉瑞;韓永嘉;黃濤濤;

LNG衛(wèi)星站冷能利用項目開發(fā)    劉宗斌;鄭惠平;尚巍;徐文東;

天然氣冷能回收技術(shù)在門站的應用    羅東曉;

高性能竹木復合風力發(fā)電機葉片材料的研究    張曉春

液化天然氣冷能利用技術(shù)研究及其過程分析    邊海軍

外置瑞士卷多孔介質(zhì)燃燒器特性研究    馬培勇

液化天然氣接收站與乙烯一體化技術(shù)研究    王良軍

煤礦乏風低濃度瓦斯熱逆流氧化理論及實驗研究    王鵬飛

低熱值預混氣在往復式多孔介質(zhì)中燃燒實驗研究    李濤

散熱器散熱量調(diào)節(jié)裝置的開發(fā)研究    吳齋燁

液化天然氣冷能利用的研究    羅惠芳

基于均勻多孔介質(zhì)模型的氧化床阻力特性數(shù)值研究    張振興

帶CO_2捕捉的SOFC-GT混合系統(tǒng)仿真研究    程剛

基于液氮預冷的氫液化流程設計及系統(tǒng)模擬    唐璐

煤制氫零排放系統(tǒng)    肖云漢

利用LNG冷能的混合工質(zhì)中低溫熱力循環(huán)開拓研究    高林,金紅光,劉澤龍,蔡睿賢,王宇

180t/h煤粉爐固硫劑爐內(nèi)脫硫試驗    任有中,錢劍青,房殿奇,張同翔

應用TG-DTA-T-DTG和EGD-GC評價粉煤的燃燒特性    陳勤妹,黃瀛華,任德慶,蔡根才

長效碳酸氫銨理化特性及增產(chǎn)機理的研究    張志明,畢庶春,李繼云,馮元琦,伍蔚民

低質(zhì)煙煤的燃燒特性研究    徐躍年

12兆瓦熱電氣多聯(lián)產(chǎn)裝置的開發(fā)    王勤輝,駱仲泱,方夢祥,倪明江,岑可法

LNG冷火用動力系統(tǒng)的工質(zhì)選擇及系統(tǒng)分析方法    王威,張娜,蔡睿賢

褐煤混煤燃燒特性的熱重分析法研究    聶其紅,孫紹增,李爭起,張曉杰,吳少華,秦裕琨

外置蒸汽冷卻器機組熱力系統(tǒng)定量分析方法    李秀云,嚴俊杰,張春雨,林萬超,隋劍平

國外簡訊    

天然氣中捕集二氧化碳新技術(shù)試驗成功    

液化天然氣冷能用于人工滑冰場制冷    劉剛;關(guān)勇;高巖;

廢舊橡膠低溫粉碎技術(shù)研究進展    鄭惠平;徐文東;邊海軍;樊栓獅;羅東曉;侯建國;

液化天然氣冷能利用的原理及方法    朱文建,張同,王海華

液化天然氣的開發(fā)應用    孫祖亮

LNG冷能回收利用在我國的發(fā)展前景    王強;韓建玲;劉曉東;

國外煤氣技術(shù)概況氣源部分    

利用天然氣配合進口乙烯發(fā)展我國乙烯產(chǎn)業(yè)的新思維    肖增均,王振德,韓福忠

LNG低溫輸送管路的絕熱保冷    張敏丹

流程參數(shù)對C3/MRC天然氣液化流程性能的影響(下)    石玉美;汪榮順;顧安忠;

利用LNG冷量的空分系統(tǒng)節(jié)能新流程設想方案    馮磊;

液化天然氣(LNG)在蘇州城市燃氣中的成功應用    顧金明;錢建榮;俞林;

引進液化天然氣優(yōu)化江蘇發(fā)電能源結(jié)構(gòu)    鐘史明;

液化天然氣銷售安全管理的體系構(gòu)建與運做實踐    陳月旗;

天然氣液化優(yōu)越性及發(fā)展概述    許傳龍;顧利鋒;

中國LNG資源及市場預測    李青平;林越玲;

液化天然氣(LNG)汽車的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢    周祥民;

建設江蘇LNG項目 促進長三角經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展    袁新安;

沈陽地區(qū)LNG及其技術(shù)應用可行性的初步探討    王宏偉;鐘軍;孫晶;

首個液化天然氣冷能利用項目開工建設    何平

中國首個液化天然氣冷能利用項目動工建設    陳祎淼

冷能也要熱起來    方芳

中國首個液化天然氣冷能項目動工建設    能言

二氧化碳埋地下,也埋下隱患？    張釗

怎樣實現(xiàn)二氧化碳的資源化？    本報記者 顧陽

我國成功實施二氧化碳收集與埋存    記者 趙鳳華

全省最大二氧化碳精制項目年內(nèi)投產(chǎn)    記者 冉曉利

倒裝煙囪 把二氧化碳深埋地底    本報首席記者 任荃

20年內(nèi),汽車改“吸”二氧化碳    首席記者 楊帆

低Ni載量六鋁酸鹽催化劑上甲烷和二氧化碳重整制合成氣反應研究    張軻

特超稠油油藏復合驅(qū)替機理研究    郭龍

液化天然氣接收站與乙烯一體化技術(shù)研究    王良軍

分布式能量系統(tǒng)的研究與應用    徐二樹

綠色汽車燃料—液化天然氣冷量回收汽車空調(diào)系統(tǒng)研究    王強

二氧化碳的活化及環(huán)碳酸酯的合成    柏東升

水稻幼苗響應高濃度二氧化碳的差異蛋白質(zhì)組學研究    賽里默

二氧化碳與氮氣或甲烷混合物的吸附分離    薛全民

惡劣環(huán)境油井管腐蝕機理與防護涂層研究    張智

基于可生物降解的脂肪族聚碳酸酯的功能化改性及分子模擬    盧凌彬

液化天然氣冷能儲存與回收熱力循環(huán)蓄能研究    鐘樺

CO_2氣腹對人宮頸癌CaSki細胞ERK_（1/2）和PI3K/Akt信號轉(zhuǎn)導通路活性影響的研究    李剛

文留油田二氧化碳吞吐采油方案研究    唐錫元

活性炭吸附法脫除低濃度苯系物的研究    白洪亮

超臨界二氧化碳水平管內(nèi)傳熱的實驗研究和數(shù)值模擬    秦娜

碳酸酯型季銨離子液體的設計、合成與性能研究    趙彬

CO_2對油井水泥的腐蝕規(guī)律及應用研究    朱健軍

利用電石渣制備納米碳酸鈣的研究    王曉芳

注CO_2提高煤層氣采收率項目的環(huán)境效益評價研究    張婷婷

CO_2共聚反應中季銨鹽助催化劑陰離子研究    趙文佳