LNG动力船冷能梯级利用方案设计与优化

LNG动力船冷能的合理利用,对节能降耗具有重要意义。结合LNG动力船对惰性气体、电能、冷能等能源的需求,将LNG冷能进行发电、空气分离、海水淡化、冷冻冷藏、空调等分布式梯级利用。设计了3套梯级利用方案,并利用Aspen Plus软件对该3种方案进行了模拟优化。采用火用分析法对模拟结果进行分析,确定了火用效率最高的冷能利用方案。该方案中冷能梯级利用顺序为空气分离、冷能发电、海水淡化、空调、高温冷库,系统的火用效率达到34.59%。LNG动力船冷能梯级利用的研究为能量的高效利用提供了理论指导。     

基于Aspen HYSYS的LNG接收站全流程模拟

以某LNG接收站为仿真对象,使用Aspen HYSYS流程模拟软件,选取PRSV方程作为物性计算方程,建立了接收站稳态模型。根据各个设备的运行参数,对接收站进行全流程模拟,得到了各物流、设备能耗等详细参数,并利用此模型分析了外输流量、温度和压力变化时对接收站各流程性能参数的影响。实验结果表明：该流程模拟可以完全满足各种复杂工况变化与调整的模拟仿真需求。     

LNG冷能价值与工业利用技术

介绍LNG气化时产生的冷能随环境温度、系统压力以及各组分的变化,分析LNG冷能的价值,并介绍了LNG冷能在发电、空气分离、轻烃分离工业中的应用。     

LNG冷能发电的优化设计

随着LNG产业的蓬勃发展,构建利用LNG冷能发电系统成为回收冷能的重要途径。通过HYSYS流程模拟软件对朗肯循环进行流程模拟,并根据模拟得到的过程参数以及输出功进行分析,针对系统进行算法优化设计,以系统火用效率最大为目标函数,得到最优的运行参数。     

LNG动力船加注技术要点

研究LNG动力船加注技术要点,首先需了解船用LNG加注目标船舶,接着对LNG动力船加注技术进行分析,其后从加注站布置、关注加注站特殊需求等方面探讨各类要点,以此来为加注技术的灵活应用创造良好环境,确保加注质量、安全、加注过程顺畅性等。     

LNG燃料动力船监控与安全系统分析

LNG燃料动力船燃料利用整个环节上的安全性主要是依据LNG的相关物理特性,为了使可能发生的危险处于受控状态,通过对整个LNG燃料利用链条上主要设备的梳理及功能分析,并对LNG燃料充装系统和供应系统进行了风险点及对应控制措施及手段分析,此举对实现安全利用LNG燃料的目的有着很好的现实指导意义。     

浅谈利用LNG冷能的发电系统

LNG冷能发电是高效利用LNG冷能的一种形式,常用的冷能发电工艺有直接膨胀法、低温朗肯循环法、联合法、低温Brayton法和多级复合循环法,通过对几种工艺优缺点的比较,得出低温朗肯循环法在LNG冷能利用和冷回收方面优势突出,是LNG冷能发电工艺的发展趋势。     

基于LNG气化冷能的回收利用

随着我国经济的快速发展,作为绿色能源的液化天然气(LNG)得到了更多的重视和利用。大量的冷能产生于LNG气化过程中,不仅造成能源的浪费,还将会造成冷污染。与此同时LNG所携带的冷能具有重大的经济价值。文章描述了对液化天然气气化过程中所产生的冷能相关的回收及再利用。     

基于最小割集的LNG船火灾和爆炸分析

对引起LNG船发生火灾、爆炸的诸因素进行研究,建立了以LNG船作为顶事件的事故树,利用最小割集法对影响LNG船火灾和爆炸的诸因素进行分析,并将底事件的重要度系数加权到分析中,进而提出提高LNG船安全的相应方法和改进措施。     

LNG动力船双壁管通风设计及风机选型

LNG动力船的应用已经进入快速发展阶段,但作为气体燃料,LNG仍存在较大的安全风险。因此,在设计时需额外考虑更多的安全措施,来保证燃气系统的安全性。大型船舶中燃料准备间到机舱距离较远,比中小型船舶的泄露风险更高,燃气供应除了由供气管路主阀控制,还需要GECU协同控制。以16000TEU LNG双燃料集装箱船为例,介绍了LNG动力船双壁管通风设计的方法,完成了GVU及GECU通风管路的双壁管通风量计算、进风口流量分配及管路压强损失等完整计算,为之后风机初步选型工作提供了参考。     

晶种对磷酸铵镁法去除水中磷的影响

磷酸铵镁(MAP)法去除并回收废水中的磷具有操作简单、反应迅速等特点,但该法因生成的晶体颗粒细小而导致固液分离困难。现提出在MAP沉淀过程中投加适当晶种,以期提高除磷率的同时便于固液分离。针对初始磷酸盐质量浓度为100 mg/L,摩尔比n(Mg)∶n(P)∶n(N)=1.3∶1∶1,p H=9.5的溶液体系,首先从投加的4种晶种(活化石英砂、活化沸石、石英砂、沸石)材料中筛选出最佳晶种,并考察晶种投加量、反应时间对除磷效果的影响,探究投加晶种对磷酸铵镁结晶除磷效能的机理,并运用SEM对沉淀产物、最佳晶种及晶种作用下的结晶产物进行表征分析。结果表明,在反应体系内投加活化石英砂能获得最佳的除磷效能;该溶液体系,在搅拌强度为150 r/min,投加粒径为100¹20目的活化石英砂1.0 g/L,反应时间20 min,陈化时间30 min的条件下除磷率从未投加晶种的60.97%提高到80.97%。同时SEM表征结果表明,沉淀产物的晶形大致呈斜方形但晶体较分散且大小和粗细不均匀;而在加入活化石英砂晶种后,晶种周围存在大量的小斜方晶体,这说明沉淀产物确实有围绕晶种生长的趋势,从而增大了晶体粒径,便于固液分离。     

LNG运输船用低温材料的发展

天然气在能源发展中的重要作用决定了液化天然气(LNG)运输船用低温材料的关键技术研究的必要性。对船用低温材料9%Ni钢、Ni36因瓦合金及5085铝合金的性能进行了简单分析,介绍了LNG运输船用低温材料的国内外发展现状,提出其在质量、成本及焊接技术方面存在需要解决的问题,展望了其发展趋势。     

基于HYSYS的天然气轻烃回收仿真及优化

使用HYSYS建立了轻烃分馏系统的仿真模型,并通过对比模拟数据与实际运行数据,验证了物性参数和模型的可靠性。最后,利用HYSYS对轻烃分馏系统进行模拟优化,提出了增加缠绕管换热器的换热面积、膨胀机取代J-T阀,以及进一步改进换热网络的建议,从而在不增加能耗的前提下可以大幅度提高轻烃产量。     

Design and optimization of biomass power plant

Among the renewable energy sources, biomass offers some benefits due to its low cost and presumed zero-carbon emission when compared with fossil fuels. However, the moisture content of biomass is often high that lowers its heating value, reduces the combustion temperature and causes operational problems. Because of these, when burning biomass for power generation, biomass is often dried prior to the combustion. To lower the drying cost or to maximize the power output of a biomass power plant, proper heat integration in between the steam power plant and the drying process has to be considered. In this work, heat integration studies are performed to a biomass power plant that burns empty fruit bunches (EFB) as fuel. Composite curves of all studied cases are plotted to visualize the intensity and to identify opportunities of heat integration among the drying and power generation systems. A multi-stage drying process is proposed that employs steam and waste-heat from the power plant and the drying process, respectively. Results of this study show that with proper drying and heat integration, the overall efficiency of a biomass power plant can be significantly improved.     

石化企业蒸汽动力系统优化设计策略研究

针对石化企业蒸汽动力系统(SPS)设计和综合方面存在的超结构复杂、模型求解困难的问题,提出了热力学分析与数学规划法相结合的系统设计策略。该策略通过将整个SPS看成是能够独立供应蒸汽或动力的子系统的组合,对各种可能组合子系统进行分析,综合电热供应比和供能效率2个指标剔除明显不合理的子系统,初步确定优化的候选子系统,然后对候选子系统设备设计负荷进行离散化,得到候选设备的数量和设计负荷。通过子系统筛选和候选设备数量和尺寸离散化,既避免了凭经验确定初始超结构遗漏最优解的不足,又大大降低了系统的超结构规模和优化设计的混合整数线性规划模型(MILP模型)的复杂度,保证了SPS多周期优化设计方案的最优性和可操作性。     

一种发电和天然气再液化相结合的LNG冷能利用系统

针对冷能回收再利用问题,提出了一种结合LNG和燃煤废气发电与天然气再液化的冷能利用系统并对系统进行了改进。对原系统和系统改进部分进行了热力学计算,详细分析了蒸发压力、蒸发温度对系统热力性能的影响,分析了天然气液化率对系统净输出功的影响,确定了发电循环的最佳蒸发压力、蒸发温度及天然气液化率的范围。结果表明：以回收1000 kg·h^-1的LNG冷量（火用）计算,发电系统最大净输出功为69.6 kW·h,系统冷（火用）回收效率为41.43%;液化系统LNG液化率最大值为24%;系统改进后,发电系统净输出功和冷（火用）回收效率提高了17.85%,液化系统LNG液化率提高至28%。为日后LNG气化供气过程中的冷能利用提供一种新的思路。     

基于差分进化算法和HYSYS机理模型的催化重整过程优化

选取催化重整18集总31反应集总动力学模型,以流程模拟软件HYSYS为工具,建立了催化重整机理模型。以最大化芳烃产率为优化目标,以4个反应器入口温度为决策变量,建立了过程优化模型。利用差分进化算法求解该优化问题,并利用可行性规则处理约束。仿真结果表明,芳烃产率有较大提高,证实了差分进化算法的有效性。     

考虑不确定汽电需求的蒸汽动力系统优化设计

蒸汽动力系统优化设计不仅要保证系统全周期总费用最小,还要保证系统具有一定可操作性应对各种不确定变工况影响。本文提出了同时考虑汽电需求确定性多周期变化以及燃料、电力价格,汽电需求不确定性变化的蒸汽动力系统优化设计策略,专门提出不确定变化参数对优化目标及约束的影响以及数学表达,建立混合整数线性规划(MILP)优化模型进行求解,并应用于某石化企业蒸汽动力系统优化设计。实例设计结果表明,与按照传统策略设计结果相比,应用本文提出的考虑不确定参数的设计策略获得的优化方案,具体设计了针对不确定因素实现而对应的运行调度安排,降低年总费用,保证系统安全稳定运行,实现经济性和可操作性综合最优。