Възстановяването на отпадъчната топлина е решаващ аспект за повишаване на енергийната ефективност и устойчивост на завод за LNG. Като водещ доставчик на инсталации за втечнен природен газ, ние разбираме значението на оптимизирането на използването на енергията и намаляването на въздействието върху околната среда. В този блог ще проучим различни опции за оползотворяване на отпадна топлина, налични в инсталация за LNG, и ще обсъдим техните предимства и приложения.
Разбиране на отпадната топлина в завод за LNG
Инсталацията за втечнен природен газ включва серия от сложни процеси, включително преработка на газ, втечняване и съхранение. По време на тези процеси значително количество топлина се генерира като страничен продукт. Тази отпадна топлина може да идва от множество източници, като изгорелите газове на газовите турбини, използвани за производство на електроенергия, охладителните системи на компресорите и топлината, отделена по време на етапите на обработка на газа.
Отпадната топлина често се счита за форма на енергия, която иначе се губи, ако не се използва правилно. Чрез възстановяване и повторно използване на тази топлина, инсталациите за втечнен природен газ могат значително да намалят общата си консумация на енергия и оперативните разходи, като същевременно допринасят за по-устойчива околна среда.
Опции за оползотворяване на отпадна топлина
1. Органичен цикъл на Ранкин (ORC)
Органичният цикъл на Ранкин е добре установена технология за възстановяване на отпадната топлина. Той работи на принцип, подобен на традиционния цикъл на Ранкин, но използва органична течност с по-ниска точка на кипене от водата. В инсталация за втечнен природен газ отпадъчната топлина от източници като отработените газове от газови турбини може да се използва за загряване на органичния флуид. Нагрятата течност се изпарява и получената пара задвижва турбина, която от своя страна генерира електричество.
Едно от основните предимства на системата ORC е нейната гъвкавост. Той може да работи ефективно с източници на отпадна топлина с ниска до средна температура, които обикновено се предлагат в инсталации за LNG. Освен това ORC системите са относително компактни и имат по-ниски изисквания за поддръжка в сравнение с някои други технологии за генериране на електроенергия. За повече информация относно цялостната преработка на газ и LNG операции можете да посетитеПреработка на газ и Lng.
2. Абсорбционни охладители
Абсорбционните охладители са друг ефективен начин за оползотворяване на отпадната топлина в инсталация за LNG. Тези охладители използват отпадна топлина като източник на енергия за задвижване на цикъла на охлаждане. В инсталацията за втечнен природен газ често има изисквания за охлаждане, като например в процеса на втечняване или за поддържане на температурата при определени химични процеси.
Абсорбционната охладителна система се състои от абсорбатор, генератор, кондензатор и изпарител. Отпадната топлина се използва за нагряване на разтвор в генератора, който освобождава парите на хладилния агент. След това тази пара се кондензира и течният хладилен агент се разширява в изпарителя, за да се получи охлаждане. Използването на абсорбционни охладители може значително да намали потреблението на електроенергия за охлаждане в завода.
3. Топлообменници за процесно отопление
Топлообменниците могат да се използват за пренос на отпадна топлина от високотемпературни потоци към нискотемпературни процесни потоци. Например, отпадъчната топлина от охладителните системи на компресора може да бъде прехвърлена за предварително загряване на входящия природен газ, преди да влезе в процеса на втечняване. Това не само възстановява отпадната топлина, но също така намалява енергията, необходима за предварително загряване на газа.
Предлагат се различни видове топлообменници, като кожухотръбни топлообменници, пластинчати топлообменници и оребрени тръбни топлообменници. Изборът на топлообменник зависи от фактори като температурната разлика между горещите и студените потоци, скоростите на потока и характеристиките на замърсяване на флуидите.
4. Топлофикация
Ако заводът за втечнен природен газ се намира в район с близко населено място или индустриален комплекс, отпадната топлина може да се използва за централно отопление. Топлата вода или пара, генерирани от системите за оползотворяване на отпадна топлина, могат да бъдат разпределени през мрежа от тръби за осигуряване на отопление за жилищни и търговски сгради.
Тази опция не само използва отпадната топлина, но и допринася за цялостната енергийна ефективност на региона. То може също така да подобри социалния и екологичния имидж на завода за втечнен природен газ чрез предоставяне на ценна услуга на местната общност. За малки инсталации за втечнен природен газ, които може да имат различни изисквания за оползотворяване на отпадната топлина, можете да се обърнете къмМалкомащабни инсталации за втечняване на LNG.
Ползи от оползотворяване на отпадна топлина в завод за LNG
1. Енергийна ефективност
Най-очевидната полза от оползотворяването на отпадната топлина е подобряването на енергийната ефективност. Чрез повторно използване на отпадната топлина заводът за втечнен природен газ може да намали зависимостта си от външни енергийни източници, като изкопаеми горива или електроенергия от мрежата. Това води до значително намаляване на консумацията на енергия и оперативните разходи.
2. Въздействие върху околната среда
Намаляването на потреблението на енергия също има положително въздействие върху околната среда. Използвайки отпадна топлина, централата отделя по-малко парникови газове, тъй като изисква по-малко гориво за производство на електроенергия и отопление. Това помага на завода да отговаря на екологичните разпоредби и да допринася за глобалните усилия в борбата с изменението на климата.
3. Спестяване на разходи
Спестяванията на разходи, свързани с възстановяването на отпадната топлина, са значителни. По-ниското потребление на енергия означава по-ниски сметки за енергия, а допълнителното електричество, генерирано чрез възстановяване на отпадната топлина, може да бъде продадено обратно в мрежата, осигурявайки допълнителен източник на приходи за централата.
4. Подобрена надеждност
Системите за оползотворяване на отпадна топлина също могат да подобрят надеждността на инсталацията за LNG. Например, чрез използване на абсорбционни чилъри за охлаждане, централата е по-малко зависима от охлаждащи системи, задвижвани от електричество, които могат да бъдат обект на прекъсване на захранването. Това може да помогне за осигуряване на непрекъсната работа на централата.
Предизвикателства и съображения
Въпреки че оползотворяването на отпадната топлина предлага множество предимства, има и някои предизвикателства и съображения, които трябва да бъдат разгледани.
1. Първоначална инвестиция
Инсталирането на системи за оползотворяване на отпадна топлина често изисква значителна първоначална инвестиция. Това включва разходите за оборудване, монтаж и въвеждане в експлоатация. Дългосрочните икономии на разходи и ползите за околната среда обаче обикновено надхвърлят първоначалната инвестиция.
2. Системна интеграция
Интегрирането на системи за оползотворяване на отпадна топлина в съществуваща инсталация за LNG може да бъде сложно. Новите системи трябва да са съвместими със съществуващите процеси и оборудване и е необходимо внимателно планиране, за да се осигури гладка работа.
3. Поддръжка
Системите за оползотворяване на отпадна топлина изискват редовна поддръжка, за да се гарантира тяхната ефективна работа. Това включва почистване на топлообменници, проверка на работата на турбините в ORC системи и поддържане на химическия баланс в абсорбционните охладители.
Заключение
Като доставчик на инсталации за втечнен природен газ, ние осъзнаваме значението на оползотворяването на отпадната топлина за оптимизиране на производителността и устойчивостта на инсталациите за втечнен природен газ. Различните опции за оползотворяване на отпадна топлина, като ORC системи, абсорбционни охладители, топлообменници и централно отопление, предлагат значителни предимства по отношение на енергийната ефективност, въздействието върху околната среда и икономиите на разходи.
Въпреки това, внедряването на системи за оползотворяване на отпадна топлина трябва да бъде внимателно планирано и изпълнено, като се вземат предвид специфичните изисквания и предизвикателствата на всеки завод за LNG. Независимо дали управлявате широкомащабна инсталация за втечнен природен газ или aМалкомащабен завод за втечнен природен газ, можем да ви предоставим персонализирани решения за възстановяване на отпадната топлина.
Ако се интересувате да научите повече за възможностите за оползотворяване на отпадна топлина за вашия завод за втечнен природен газ или искате да обсъдите потенциална поръчка, насърчаваме ви да се свържете с нас. Нашият екип от експерти е готов да ви помогне да оцените най-добрите решения за вашите специфични нужди.
Референции
- Смит, Дж. (2018). Енергийна ефективност в заводите за LNG. Elsevier.
- Джоунс, А. (2019). Технологии за оползотворяване на отпадна топлина: Принципи и приложения. Спрингър.
- Браун, C. (2020). Наръчник по LNG инженерство. Уайли.