專利名稱：一種液化天然氣和高溫超導(dǎo)電能聯(lián)合遠程輸送系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于天然氣與電力輸送節(jié)能領(lǐng)域，涉及一種液化天然氣和高溫超導(dǎo)電能聯(lián)合遠程輸送系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，以液化天然氣(LNG)形式陸上遠程輸送天然氣技術(shù)倍受關(guān)注。資料表明，長距離輸送天然氣以LNG形式輸送更具優(yōu)勢。LNG密度是標況下天然氣的600倍，與管道輸送相同體積的天然氣相比，LNG輸送管的直徑要小得多，LNG泵站的費用要低于壓縮機站的費用，能耗要比壓氣站的能耗低若干倍。雖然LNG輸送管道必須采用價格較貴的鎳鋼及性 能良好的低溫隔熱材料，遠距離輸送時還要增加中間冷卻站等設(shè)備初投資，但是隨著輸送量的增加，低溫管道的投資費用和運行管理費用都會降低。理論研究表明，隨著低溫材料和設(shè)備技術(shù)的發(fā)展，建設(shè)長距離LNG輸送管道在技術(shù)上是可行的，這使得LNG遠程管道輸送成為可能。高溫超導(dǎo)直流輸電，是將高溫超導(dǎo)技術(shù)與直流輸電技術(shù)結(jié)合起來，實現(xiàn)大容量、低能耗遠距離輸電。該技術(shù)主要是應(yīng)用了高溫超導(dǎo)體的零電阻特性和高傳導(dǎo)電流密度，使得在大容量遠距離輸電過程中，輸電線路上的損耗大大降低，研究表明，高溫超導(dǎo)電纜的能耗僅占輸送容量的I%，即使包括制冷裝置的能耗，超導(dǎo)電纜系統(tǒng)整體能耗也僅為輸送容量的3%左右。利用高溫超導(dǎo)技術(shù)，通過設(shè)計實用的直流傳輸電纜和有效的匹配系統(tǒng)，可實現(xiàn)高效節(jié)能、大容量直流電力傳輸系統(tǒng)。隨著高溫超導(dǎo)材料性能的提高及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，利用高溫超導(dǎo)材料制作電纜更加現(xiàn)實，而用于直流輸電其優(yōu)越性尤為突出?；诟邷爻瑢?dǎo)電纜及其直流輸電技術(shù)的諸多優(yōu)越性，使其在不久的將來獲得廣泛應(yīng)用成為可能。超導(dǎo)直流輸電被看作在不增加電力電壓等級的情況下滿足目前電力需求可持續(xù)增長的解決方案。超導(dǎo)直流輸電方面的研究開展了 30余年，但仍未能走向?qū)嵱?，很大程度上是由于昂貴而復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)阻礙了其發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種液化天然氣和高溫超導(dǎo)電能聯(lián)合遠程輸送系統(tǒng)，利用LNG管道輸送過程中的低溫環(huán)境，以LNG作為超導(dǎo)電纜的冷卻介質(zhì)，很好的解決了超導(dǎo)電纜冷卻系統(tǒng)的問題，實現(xiàn)LNG和電能聯(lián)合輸送。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案—種液化天然氣和高溫超導(dǎo)電能聯(lián)合遠程輸送系統(tǒng),包括LNG輸送泵I, LNG輸送泵I的輸入管接LNG輸入管，LNG輸送泵I的輸出分成兩部分，一部分通過管路和第一超導(dǎo)電纜終端3的LNG入口連接，另一部分通過管路和LNG輸送管道4的外管7連通，作為外冷卻介質(zhì)，第一超導(dǎo)電纜終端3的LNG出口和LNG輸送管道4的內(nèi)管8連通，作為內(nèi)冷卻介質(zhì)，交流電AC經(jīng)過AC/DC換流站2轉(zhuǎn)換后和第一超導(dǎo)電纜終端3的DC輸入端連接，第一超導(dǎo)電纜終端3的DC輸出端和LNG輸送管道4的內(nèi)管8外的高溫超導(dǎo)電纜9的DC輸入端連接，高溫超導(dǎo)電纜9的DC輸出端和第二超導(dǎo)電纜終端6的DC輸入端連接，LNG輸送管道4的內(nèi)管8的LNG出口和第二超導(dǎo)電纜終端6的LNG入口連接，第二超導(dǎo)電纜終端6的LNG出口和LNG輸送管道4的外管7的LNG出口連通后再和LNG輸出管連通，第二超導(dǎo)電纜終端6的DC輸出端和DC輸出線路連接。所述的LNG輸送管道4還連接有冷泵站5。所述第一超導(dǎo)電纜終端3、第二超導(dǎo)電纜終端6能夠與兩條以上的高溫超導(dǎo)電纜9連接。所述的LNG輸送管道4內(nèi)配置有兩條以上的高溫超導(dǎo)電纜9。本發(fā)明用于長距離大規(guī)模的天然氣輸送和大容量電能輸送，采用該系統(tǒng)可以實現(xiàn)天然氣和電能聯(lián)合輸運，提高了輸氣容量，降低輸電損耗，在我國西氣東輸和西電東運工程背景下，具有極大的經(jīng)濟效益和社會效益。


圖I為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為LNG輸送管道4的截面示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述參見圖I，一種液化天然氣和高溫超導(dǎo)電能聯(lián)合遠程輸送系統(tǒng)，包括LNG輸送泵1，LNG輸送泵I的輸入管接LNG輸入管，LNG輸送泵I的輸出分成兩部分，一部分通過管路和第一超導(dǎo)電纜終3的LNG入口連接，另一部分通過管路和LNG輸送管道4的外管7連通，作為外冷卻介質(zhì)，第一超導(dǎo)電纜終端3的LNG出口和LNG輸送管道4的內(nèi)管8連通，作為內(nèi)冷卻介質(zhì)，交流電AC經(jīng)過AC/DC換流站2轉(zhuǎn)換后和第一超導(dǎo)電纜終端3的DC輸入端連接，第一超導(dǎo)電纜終端3的DC輸出端和LNG輸送管道4的內(nèi)管8外的高溫超導(dǎo)電纜9的DC輸入端連接，高溫超導(dǎo)電纜9的DC輸出端和第二超導(dǎo)電纜終端6的DC輸入端連接，LNG輸送管道4的內(nèi)管8的LNG出口和第二超導(dǎo)電纜終端6的LNG入口連接，第二超導(dǎo)電纜終端6的LNG出口和LNG輸送管道4的外管7的LNG出口連通后再和LNG輸出管連通，第二超導(dǎo)電纜終端6的DC輸出端和DC輸出線路連接。所述的LNG輸送管道4還連接有冷泵站5，提供LNG所需冷量和輸送所需動力。所述第一超導(dǎo)電纜終端3、第二超導(dǎo)電纜終端6能夠與兩條以上的高溫超導(dǎo)電纜9連接。參見圖2，LNG輸送管道4由外向內(nèi)依次是LNG輸送外管7、高溫超導(dǎo)電纜9和LNG輸送內(nèi)管8，LNG輸送外管7內(nèi)的低溫LNG為高溫超導(dǎo)電纜9提供外冷卻介質(zhì)，LNG輸送內(nèi)管8內(nèi)的低溫LNG為高溫超導(dǎo)電纜9提供內(nèi)冷卻介質(zhì)，高溫超導(dǎo)電纜9為大容量DC超導(dǎo)遠程輸送提供通道。所述的LNG輸送管道4內(nèi)配置有兩條以上的高溫超導(dǎo)電纜9。本發(fā)明的工作原理為 LNG經(jīng)LNG輸送泵I后分為兩部分，一部分經(jīng)過第一超導(dǎo)電纜終端3進入LNG輸送內(nèi)管8作為內(nèi)冷卻介質(zhì),一部分進入LNG輸送外管7輸送同時作為外冷卻介質(zhì)；交流電AC經(jīng)過AC/DC換流站2之后變?yōu)橹绷麟奃C，直流電DC通過第一超導(dǎo)電纜終端3進入LNG輸送管道4內(nèi)的高溫超導(dǎo)電纜9進行輸送；LNG作為高溫超導(dǎo)電纜9的冷卻介質(zhì)，使高溫超導(dǎo)材料處于臨界轉(zhuǎn)變溫度之下，保證其處于超導(dǎo)狀態(tài)；冷泵站5為LNG輸送管道4提供冷量，保證管道內(nèi)流體溫度處于過冷狀態(tài)，同時提供LNG輸送動力，從而實現(xiàn)LNG和電能聯(lián)合輸送。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施方式
僅限于此，對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單的推演或替 換，都應(yīng)當視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定專利保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種液化天然氣和高溫超導(dǎo)電能聯(lián)合遠程輸送系統(tǒng)，包括LNG輸送泵(I)，其特征在于LNG輸送泵(I)的輸入管接LNG輸入管，LNG輸送泵(I)的輸出分成兩部分,一部分通過管路和第一超導(dǎo)電纜終(3)的LNG入口連接，另一部分通過管路和LNG輸送管道(4)的外管(7)連通，作為外冷卻介質(zhì)，第一超導(dǎo)電纜終端(3)的LNG出口和LNG輸送管道(4)的內(nèi)管(8)連通，作為內(nèi)冷卻介質(zhì)，交流電AC經(jīng)過AC/DC換流站(2)轉(zhuǎn)換后和第一超導(dǎo)電纜終端(3)的DC輸入端連接，第一超導(dǎo)電纜終端(3)的DC輸出端和LNG輸送管道(4)的內(nèi)管⑶外的高溫超導(dǎo)電纜(9)的DC輸入端連接，高溫超導(dǎo)電纜(9)的DC輸出端和第二超導(dǎo)電纜終端(6)的DC輸入端連接，LNG輸送管道(4)的內(nèi)管(8)的LNG出口和第二超導(dǎo)電纜終端(6)的LNG入口連接，第二超導(dǎo)電纜終端(6)的LNG出口和LNG輸送管道(4)的外管(7)的LNG出口連通后再和LNG輸出管連通，第二超導(dǎo)電纜終端(6)的DC輸出端和DC輸出線路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種液化天然氣和高溫超導(dǎo)電能聯(lián)合遠程輸送系統(tǒng)，其特征在于所述的LNG輸送管道(4)還連接有冷泵站(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種液化天然氣和高溫超導(dǎo)電能聯(lián)合遠程輸送系統(tǒng)，其特征在于所述第一超導(dǎo)電纜終端(3)、第二超導(dǎo)電纜終端(6)能夠與兩條以上的高溫超導(dǎo)電纜(9)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種液化天然氣和高溫超導(dǎo)電能聯(lián)合遠程輸送系統(tǒng)，其特征在于所述的LNG輸送管道(4)內(nèi)配置有兩條以上的高溫超導(dǎo)電纜(9)。
全文摘要
一種液化天然氣和高溫超導(dǎo)電能聯(lián)合遠程輸送系統(tǒng)，包括LNG輸送泵，LNG輸送泵接LNG輸入管，LNG輸送泵的輸出分成兩部分，一部分通過管路和第一超導(dǎo)電纜終端連接，另一部分通過管路和LNG輸送管道的外管連通，第一超導(dǎo)電纜終端的LNG出口和LNG輸送管道的內(nèi)管連通，交流電經(jīng)過AC/DC換流站轉(zhuǎn)換后和第一超導(dǎo)電纜終端連接，第一超導(dǎo)電纜終端和LNG輸送管道的高溫超導(dǎo)電纜連接，高溫超導(dǎo)電纜和第二超導(dǎo)電纜終端連接，LNG輸送管道的內(nèi)管和第二超導(dǎo)電纜終端連接，第二超導(dǎo)電纜終端和LNG輸送管道的外管連通后再和LNG輸出管連通，第二超導(dǎo)電纜終端和DC輸出線路連接，本發(fā)明實現(xiàn)天然氣和電能聯(lián)合輸運，提高了輸氣容量，降低輸電損耗，具有極大的經(jīng)濟效益和社會效益。
文檔編號F17D1/02GK102679152SQ20121011831
公開日2012年9月19日 申請日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者劉虎, 厲彥忠, 譚宏博, 車得福, 魚劍琳 申請人:西安交通大學(xué)