(3)低温布雷顿循环
图 1-2 低温布雷顿循环
低温布雷顿循环同时也被称作为气体制冷机循环。如图 1-2 所显示的就是一种通过 低温布朗顿循环来独立完成的发电循环流程。图中左边表示的是一种在低温的环境状态 下工作,把氮气作为循环媒介的布朗顿循环。第一在压气机中把氮气压缩,然后氮气进 入换热器从中把高温热源的热量吸收带走,这时液氮变成气体,再以膨胀的方式来对外 做功,这个时候排出的气体温度降低,然后再一次进入一个 LNG 换热器进行换热,之 后氮气又一次进入压气机,于是便形成了一个完善的循环。图中右边是通过 LNG 的气 化之后其体积变大,然后来促使膨胀机去做功。低温布朗顿循环和郎肯循环的区别就是 这里 LNG 是在超临界压力的条件下,尽管 Brayton 循环的工质它的温度是时刻变化的在 放热过程中,并且和液化天然气的蒸发曲线十分的重合,但是因为低温布朗顿循环所需 要的热源温度是比较高的,这样造成了选择比较的狭隘,同时还会导致热源与液化天然 气的换热过程中换的热温差变大,所以低温布朗顿循环在现实生活中运用的比较少。
(4)改进及联合循环
上面的循环都是单一循环,对于 LNG 冷能的利用率不高,所以这里的改进及联合 循环是准备将 LNG 气化释放的冷量进行梯级利用,这样不仅能提高利用率,也方便找 出个温度所对应的恰当的冷媒介质。
上面 4 个方法就是目前 LNG 冷能发电的最常见的几种方法,现在我国国内和国外的一些国家对于 LNG 冷能的利用方式都集中在发电方面,属于直接利用 LNG 的冷能。 由于 LNG 温度点较低,如果只把其冷能用来发电,只利用到了其低品位冷能,而高品 位冷能就被白白浪费了,使得冷能利用率不高,所以我们要对 LNG 汽化时释放的冷能 进行梯级利用,按照能量品位高低进行区分,充分利用 LNG 的冷能。我们这次研究的 是利用 LNG 的冷能和冰蓄冷 LNG 船舶空调系统,关于将 LNG 冷能和船舶空调系统相 联系起来这一方面国内国外的资料都比较匮乏。