一种液化天然气冷能用于高温位冷能用户的换热方法

摘要

本发明公开了一种液化天然气冷能用于高温位冷能用户的换热方法。该方法LNG从LNG储罐进入换热器上部的管程中，与加入换热器上部壳程中的第一冷媒和氮气换热，温度升高；LNG再经过空气汽化器，升温后进入天然气管网；在换热器上部，从冷媒储罐出来的第一冷媒和氮气与LNG换热后，温度降至‑40～0℃，由气相变为液相，进入换热器下部；氮气的压力P_B通过如下公式(6)来确定；降温后的第一冷媒在换热器下部与第二冷媒换热，第一冷媒由温度升高，由液相变为气相，回到换热器的上部，完成一个循环；本发明通过氮气的用量，改变冷媒的分压，使第一冷媒凝固点降低的同时提高系统运行的灵敏度，保证换热过程安全稳定。

主权项

一种液化天然气冷能用于高温位冷能用户的换热方法，其特征在于包括如下步：(1)‑162～‑160℃的LNG从LNG储罐进入换热器上部的管程中，与加入换热器上部壳程中的第一冷媒和氮气换热，温度升高至‑120～‑95℃；LNG再经过空气汽化器，升温后进入天然气管网；(2)在换热器上部，从冷媒储罐出来的第一冷媒和氮气与LNG换热后，温度降至‑40～0℃，由气相变为液相，进入换热器下部；氮气的压力P_B通过如下公式(6)来确定：当总压P为1.5～3bar时，氮气的压力P_B通过公式(6‑1)确定；当总压P为3～5bar时，氮气的压力P_B通过公式(6‑2)确定；当总压P为5～7bar时，氮气的压力P_B通过公式(6‑3)确定：$P_B=\left\{\begin{array}{cc}0.011-1.15·{10}^{-7}{t_1}^3+8.96·{10}^{-4}{t}_2& (6-1)\\ 6.43·{10}^{-2}-2.48·{10}^{-7}{t_1}^3+1.68·{10}^{-3}{t}_2& (6-2)\\ 3.47-2.34·{10}^{-6}{t_1}^3+0.076t_2& (6-3)\end{array}\right.---\left(6\right)$其中，t₁为换热器上部稳态温度，所述换热器上部稳态温度为换热器总压P下第一冷媒的凝固点温度以上5～10℃；t₂为换热器总压P下第一冷媒的泡点温度；总压P根据高温位冷能用户用冷需求的温度确定：当高温位冷能用户相对应的温位区间为‑40℃～‑28℃，总压P为1.5～3bar；当高温位冷能用户相对应的温位区间为‑28℃～‑15℃，总压P为3～5bar；当高温位冷能用户相对应的温位区间为‑15℃～0℃，总压P为5～7bar；(3)降温后的第一冷媒在换热器下部与第二冷媒换热，第一冷媒温度升高，由液相变为气相，回到换热器的上部，完成一个循环；第二冷媒温度降低，进入高温位冷能用户系统，实现高温位冷能用户用冷需求；所述换热器的上部与换热器的下部通过中间添加带孔隔板相连接。