科创中国
利用 LNG 冷能的有机朗肯循环 (ORC) 发电系统
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2022-08-17 15:38:17
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：“科创中国”技术交易专业科技服务团| 朱娟 | 2022-09-05 13:49:43
LNG是气态天然气通过低温工艺液化并净化而得到的低温液体混合物，常压下温度约为-162°C。LNG在接收站进行再气化的过程中将释放出大量的冷能，约为830-860 kJ/kg。若该冷能完全转化为动力，则一吨LNG可释放的冷能相当于240kWh。在传统再气化工艺中，LNG携带的冷量被海水或空气带走，不仅造成极大的能源损失，而且 会对周围海域或站区的环境造成冷污染。因此，不管是能量的品位还是其数量，LNG 冷能回收的潜力巨大，具有可观的经济效益和社会效益。发电作为实现LNG冷能利用 最有效和产业链最短的方式，已经在日本发展多年，随着我国LNG进口量的激增，发 展LNG冷能发电技术已经迫在眉睫。基于以上LNG在我国的发展趋势和巨大的潜在应用价值。本项目在上海市科学技术委员会重点项目“LNG动态气化条件下非共沸有机朗肯循环发电系统关键技术研 究”的支撑下，构建了以LNG为冷源，海水/工业余热为热源的有机朗肯示范系统， 实现高效三流体换热冷能发电。通过实验探索，掌握了LNG冷能释放动态特性条件下，非共沸工质冷凝和蒸发过程中复杂的换热规律，完成了非共沸工质与循环性能的优化匹配。
1.掌握了LNG气化过程中冷能释放动态特性；
2.明确LNG冷能动态负荷条件下非共沸工质的相变传热机理；
3.建立基于LNG冷能利用的有机朗肯循环示范系统；
4.优化所构建的有机朗肯循环系统控制策略；
5.发展适用于LNG冷能利用的示范工程评估体系。
本研究可广泛应用于我国的 LNG 冷能接收站，为我国 LNG 接收站的冷能回收提供较为实践性的指导数据和决策依据。尤其是为上海洋山港二期 LNG 接收站的冷能发电提供技术支撑。同时也可向其它行业推广，如数据中心冷却、 食品运输的冷链冷库和基于水合物的海水淡化等产业领域。
该项目是上海某高校的研究成果，项目负责人为博士、博士后、教授、硕士生导师，主要研究方向为工业余热/余冷的高效综合利用及传热强化，包括溶液除湿/再生过程的传热传质问题, 工业生产系统的快速冷却，LNG冷能与余热的综合利用等方面; 天然气冷热电三联供系统的高效运行优化，包括数据监测采集与能耗分析，软件控制与分析方法等。
一吨 LNG 可释放的冷能相当于 240kWh，在传统再气化工艺中，LNG 携带的冷量被海水或空气带走，不仅造成极大的能源损失，而且会对周围海域或站区的环境造成冷污染。因此，不管是能量的品位还是其数量，LNG 冷能回收的潜力巨大，具有可观的经济效益和社会效益。
本项目希望通过联合开发、作价投资的方式转化。
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