低温有机朗肯循环冷能发电在LNG接收站的应用

摘要

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300×104 t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300×104t的LNG接收站,单台发电装置年产生电量超过2 000×104 kW·h,接收站年耗电量逾6 000×104 kW·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300×104 t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11a,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.