利用LNG冷能的有机朗肯循环系统的工质研究和变工况性能分析

以LNG冷能和废热源驱动的有机朗肯循环可以提高系统的能源利用率。通过流程模拟软件HYSYS对使用不同工质的朗肯循环系统进行了模拟分析,结果表明,丙烷是用于低温朗肯循环最合适的工质。循环工质的蒸发温度高低对系统的净输出功及效率影响较为明显,废热烟气的流量或温度的提升有助于改善系统的性能。选定一个合适的冷凝温度,既能保证系统单位质量LNG所能输出的净功在一个合理的范围内,又可以改善系统效率。     

液化天然气(LNG)的冷量利用

阐述了液化天然气冷量(火用)数学模型和冷量(火用)特性分析,介绍了液化天然气冷量利用的几个方面,包括发电、空气分离、制取干冰和冷库.我国液化天然气的冷量利用潜力巨大.在兴建LNG接收站时,应当重视采用该项技术,有效回收LNG的冷量,节省能源.     

LNG物理NFDA1及其回收利用

液化天然气储存在-160 ℃左右的低温下,这种与环境状态的巨大差别,使得LNG在蒸发时可释放大量的冷能.为了回收利用LNG所具有的冷能,采用Peng-Robinson气液平衡状态方程,使用HYSYS软件对LNG的蒸发过程进行了模拟计算.研究了LNG冷能和物理NFDA2在不同蒸发压力下的释放情况,并考虑了甲烷的摩尔分数对此的影响,结果表明蒸发压力对LNG冷能的回收利用方式有决定性影响.依据研究结果,提出了采用Rankine循环和Brayton循环的方法来实现LNG物理NFDA2回收利用.     

超临界甲烷在印刷电路板换热器中加热过程模拟

印刷电路板换热器(Printed Circuit Heat Exchanger,PCHE)是一种新型微通道换热器,其换热的高效性和集成性非常适合用于LNG接收站的中间流体换热器(IFV)中。对超临界甲烷在PCHE中的对流换热进行数值模拟,研究了质量流量、入口压力、热通量及通道形状对微通道内甲烷换热系数的影响。结果表明,表面换热系数随温度的变化先增大再减小,并在假临界温度处达到最大值;PCHE半圆形通道内的换热特性高于普通圆形通道;其换热系数随流速的增加而增加;随热流密度的增加而增加;压力对换热特性的影响与介质所处的温度区间有关。     

良性竞争 优势互补

在引入进口LNG后,我国将长期存在三种不同的天然气源:国产管道天然气、国产LNG和进口LNG。这些气源之间不可避免地存在着竞争。首先感受到这种残酷的可能就是广汇集团了。由于从产地至我国东南地区路途遥远,加之设想中的火车大规模运输未能实现,只能靠汽车长距离运输,这些因素使其LNG的运输成本过于高昂,无法在东南地区与“西气东输”管道气和     

混合制冷剂中重烃对天然气液化流程的影响

混合制冷剂(MR)组分是影响天然气液化流程性能的最重要因素之一。在某些特定的液化天然气(LNG)装置中,丁烷和戊烷等重组分不受欢迎。研究了以下4种混合制冷剂组分用于单混合制冷剂(SMR)流程的效果:含有异丁烷(C₄)和异戊烷(C₅)的MR;不含C₄的MR;不含C₅的MR;不含C₄和C₅的MR。对各流程的比功耗进行了对比。结果表明,相比于异丁烷,异戊烷对降低能耗的贡献更大;另外,工况1的能耗比工况4低18%。更进一步地,提出了采用不同制冷剂进行预冷的SMR流程。对于工况4,采用丙烷预冷的流程能耗可降低12%。     

过冷中间流体气化器换热过程实验

中间流体气化器(IFV)是液化天然气浮式储存与再气化装置中关键设备之一。IFV较多采用丙烷作为中间流体,利用其蒸发、冷凝相变过程将LNG气化,而过冷中间流体换热流程可以减小气化器体积。通过对过冷丙烷换热流程进行实验,充分结合实际FSRU海平面运行背景,验证中间流体丙烷在水平面和倾斜角度下的换热特性及对整个换热过程的影响因素。实验发现海平面的略微晃动对其换热有一定的增强;当海水温度随四季发生改变升高时,中间流体提供给LNG的气化换热量也会增大,海水进出口温度差也会增大;当海水流量变大时,整个过程的换热强度增大。     

燃气机热泵机组的研制与实验研究

设计开发了一台面向商用的天然气发动机驱动风冷热泵冷热水机组(简称"燃气机热泵").对燃气机热泵的设计方法和安装问题进行了介绍.重点对系统设计中的机组型式的选择、热泵(制冷)系统的设计要点、发动机和压缩机的匹配,以及余热回收和散热系统的设计这四个方面进行了论述.对机组在不同环境温度、不同出水温度和不同转速下冷热量和一次能耗进行了测试.     

天然气分输站压力能利用方式经济性分析

天然气分输站压力能利用方式多样,需根据分输站条件选择最经济的系统方案。本文以流量为106 m³·d⁻¹的分输站为例,用HYSYS模拟计算直接膨胀发电、制取干冰、制取液化天然气三种压力能利用方案在不同初始压力、不同压差下的产出,并用净现值法分析方案经济性,结果表明：利用压力能制取LNG具有最好的经济性,并且对分输站初始压力和压差要求低;只有当分输站初始压力和压差达到某一值时,利用压力能膨胀发电才能产生经济效益;只有当分输站初始压力和压差达到某一值时,利用压力能制取干冰才能有产出;当分输站初始压力和压差处于中等条件时,直接膨胀发电经济效益好于制取干冰,当初始压力和压差足够大时,制取干冰经济效益好于膨胀发电。     

高含乙烷天然气氮膨胀液化分离流程

在液化页岩气的同时分离制取液化乙烷是一种经济合理的选择。采用HYSYS软件进行流程模拟研究,在传统氮膨胀液化流程的基础上设计了一种高含乙烷天然气的液化分离流程,并根据天然气中的乙烷含量,取10%、20%、30%、40%共4种含量,分析比较了不同液化压力下流程的比功耗。为降低流程的能耗,在满足LNG产品中C₂H₆含量小于1%、液化乙烷纯度达到99.5%的情况下进一步研究了制冷剂流量、氮气膨胀机出口压力、节流温度的影响,在此基础上结合HYSYS软件中的优化器进一步对流程进行了优化。结果表明,对应10%、20%、30%、40%的乙烷含量,比功耗分别降低7.24%、6.13%、5.8%、7.07%。