日本LNG冷量发电概况

LNG作为化石燃料,而且是单位质量“热值”很高的常规燃料,这是因为它在制备过程中还已输入大量功使之压缩、冷冻而液化,通俗地说除化学热值外还具有冷量。所以,能源缺乏的先进工业国家,例如日本就大量进口LNG,以供国内之需。日本所用LNG量约占全世界的一半,在LNG接收站与电厂一体化建设及LNG冷量利用方面有许多可资借鉴的成熟经验。

据相关资料显示,日本LNG进口量约50Mt/年,约占日本能源供应的11%,其份额比例还将逐步增加。其中72%供发电用,27%供民用,1%供钢铁厂用。日本现有LNG接收(上岸)港19个,可分成四类:完全用于民用;完全用于供发电厂用;民用和发电厂两者兼供;兼供发电厂和钢铁厂之用。凡是有供发电厂用的接收港,总把发电厂与港口放在一起共同建设,以减少投资,有利于共用设备,较好相互配合组成总能系统,利用冷量。我国科学家曾在访日期间,就LNG接收站与发电厂一体化问题,与东京天然气公司及日本中央电力研究院专家进行过探讨,结论是:如果接收站的LNG有用于发电的,则必然有一个电厂要与LNG接收站一体化建设。

由于LNG是最好的燃料,并可用于任何热机,所以近年来利用LNG的电厂无一不利用目前最先进的热机燃气轮机-蒸汽轮机联合循环,其供电效率已达到55%左右,最好的装置效率已接近60%。几十年后就会完全商业化,60%效率的联合循环供应市场。现在日本只有30年前首建的根岸LNG发电厂仍沿用常规蒸汽轮机发电。

LNG的生成(液化)需要消耗不少功,当将它重新气化时,这些能量应该予以回收。目前日本在这方面的工作是世界领先的。按他们的见解,除与发电厂相配合使用外,LNG冷量利用可分为直接和间接两种利用方法。LNG直接利用有冷量发电(朗肯循环方式和天然气直接膨胀方式)、液化分离空气(液氧、液氮)、冷冻仓库、液化碳酸、干冰、空调、BOG再液化等;间接利用有冷冻食品、低温粉碎废弃物处理、冻结保存、低温医疗、食品保存等。冷量的利用不仅要看其能量的回收大小,更为重要的是品位的利用。在经济合理、安全、可靠的情况下,要符合温度对口、梯级利用的总能系统原则。(www.xing528.com)

目前,日本有26台独立(与电厂无直接关系)的冷量利用设备。其中7台空气分离装置,其处理能力大致各为每小时一、两万标准立方米;3台制干冰装置,大致每天各生产100t;1台深度冷冻仓库,容量为33200t;15台低温朗肯循环独立发电装置,大致各为几千千瓦。可见,发电是日本冷量利用的主要途径。表7-10是日本LNG用于发电项目的汇总。这些实例说明:在日本,LNG冷量的确得到了很好的利用。这为我们提供了很多宝贵的经验。

表7-10 日本的LNG冷量发电项目