回收PAFC废热与LNG冷能的动力循环分析

在液化天然气(LNG)作为磷酸型燃料电池(PAFC)燃料的电站中,大量的LNG冷能和PAFC废热被释放.提出一种利用LNG和环境作为冷源的双冷源动力循环和LNG直接膨胀做功相结合的回收PAFC废热和LNG冷能的能量系统.对循环的分析表明,当工质为水时,该循环对PAFC废热和LNG冷能的可用能的回收效率最大可达47%左右.     

液化天然气汽车双动力循环系统

在分析液化天然气(LNG)冷能构成的基础上,提出一种由LNG开式朗肯循环和天然气内燃机循环组成的LNG汽车双动力循环系统,并对系统相关参数进行了计算分析.结果表明,该系统不仅可以回收LNG冷量,而且可以利用LNG冷量(火用)的做功能力输出动力,系统可用能较普通LNG汽车增加9.82%,充分利用了LNG宝贵的冷能资源,具有较好的节能环保效果.     

LNG冷能回收及梯级利用研究进展

本文在分析LNG冷能利用特点的基础上,根据"高能高用、低能低用、温度对口、梯级利用"原理,总结了LNG冷能用于发电、空气分离、海水淡化、CO2捕获和低温冷库等单元利用的工艺方法、温位区间、工质选择以及优缺点,对比了现有的LNG冷能梯级利用工艺温度范围,以实现温位的良好匹配.并分别针对大型LNG气化站、小型LNG气化站和...     

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.     

应用LNG冷能的渔船冷库制冷模拟研究

我国LNG动力渔船数量逐渐增多,前景广阔。LNG在由储罐进入动力装置利用之前会释放出大量冷能,为了有效的利用这部分冷能,提出了将LNG冷能用于渔船发电及冷库制冷相结合冷能利用系统,实现了系统及冷库内部冷能的梯级利用。利用HYSYS软件对该冷库系统进行流程模拟及热力学计算分析。计算结果表明,该冷库系统的系统能效(COP)为1.86,效率为82.05%。其中LNG换热器的损失最大,为4.08 k W。实现了LNG动力渔船冷库冷能利用率及效率的大幅提高,节能效果显著,为LNG动力渔船冷能的高效利用提供了参考。     

LNG冷能综合利用研究

简介了LNG冷能利用的背景和现状,从LNG冷能综合利用的意义出发,对LNG冷能的可用性以及用冷特性进行分析,最后指出了LNG冷能综合利用方法策略和集成模型,利用的实施条件和解决措施。     

液化天然气接收站中的冷能在冷库设计中的利用

简介了液化天然气(LNG)冷能的利用原理及其在冷库设计中的实例和节能效果,阐述了通过LNG冷能的介入可以简化冷库设计工艺流程,节约成本,通过分析LNG冷能与载冷剂的逆流热交换,得出LNG和库房热交换负荷,以得到冷能利用的性能系数.最后指出了冷库设计中利用LNG冷能可以达到减少投资成本,维护方便,提高经济效益的目的.     

太阳能热泵热水系统特性研究及其进展

介绍太阳能热泵热水系统的基本原理，以及近年来国内外学者对太阳能热泵热水系统的结构型式、运行参数、容量匹配及循环工质等相关特性方面的理论分析和实验研究。在此基础上综合分析系统参数对循环性能的影响，提出系统设计和运行控制等方面的一些改进措施，并指出推广该项技术目前需要解决的一系列问题。该工作对于更有效地利用太阳能热泵热水系统有比较积极的意义。     

BOG冷能在LNG船上的综合利用研究

针对LNG船舶每日产生的低温蒸发气的冷能浪费问题,提出了通过利用氮气闭式循环气体透平技术和冷能的梯级利用,回收这部分原本被浪费的冷能来发电,这部分冷能还能用来供给冷库用以制冷,同时升高蒸发气的温度供给燃烧,可以起到提高经济性及合理利用能源的目的.该文将为冷能综合利用技术在LNG船上实际应用建立理论和技术基础.     

LNG冷能空分技术的开发与应用

随着我国LNG接收站的建设,高效利用LNG冷能具有十分重要的意义。介绍了采用自主专利技术的LNG冷能空分装置的原理、流程特点、关键技术,并介绍了LNG冷能空分装置的工业化应用实例。分析了LNG冷能空分的工业化应用中存在的一些问题,提出了相应的建议。     

液化天然气冷能利用发电技术浅析

阐述了国内外LNG利用的形势,论述了LNG作为燃料的优势.通过分析LNG冷量利用原理及对LNG进行的分析,得出回收LNG冷量发电不仅有效利用能源,而且减少机械制冷造成的大量电能消耗,具有可观的经济效益和社会效益.对国内外利用LNG冷量发电方式进行总结分类,具体给出一些典型流程图和成功的应用范例.     

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.     

Working fluids comparison and thermodynamic analysis of a transcritical power and ejector refrigeration cycle (TPERC)

The combined power and cooling cycles driven by waste heat and renewable energy can provide different kinds of energy forms and achieve a higher thermodynamic efficiency. However, only a few researchers have focused on the improvement of temperature matching between the heat source and working fluid. This paper proposes a transcritical power and ejector refrigeration cycle (TPERC) to improve temperature matching between the heat source and working fluid. Based on the modelling of the TPERC system, a comparison of working fluids and the effects of system parameters on the cooling capacity, work output, thermal efficiency and exergy efficiency are discussed. The results show that of the seven working fluids selected, R1234ze has the largest thermal efficiency and exergy efficiency, principally due to having the highest critical temperature. At the identical turbine back pressure, condensing temperature and evaporation temperature, the turbine inlet temperature and its corresponding generation pressure have little impact on thermal efficiency.     

结合燃气-蒸汽联合循环的液化天然气冷能发电利用

提出了结合燃气-蒸汽联合循环的利用液化天然气（liquefied natural gas,LNG）冷能的朗肯循环发电系统,实现LNG冷能梯级利用。朗肯循环蒸发器和燃气-蒸汽联合循环凝汽器换热量匹配一致,循环水系统实现闭式且不受环境温度影响。对系统进行模拟并分析了影响系统的主要参数,结果显示：随着朗肯循环冷凝温度的降低,朗肯循环净输出功率和净效率均有提升;随着循环水温度的提高,朗肯循环的净输出功率和净效率都将提高,而蒸汽轮机输出功率减少,但二者总的输出功率降低幅度不大。     

面向LNG汽车的发动机排气与低温燃料温差发电器研究

为实现液化天然气（LNG）汽车的节能,提出了利用温差发电器（TEG）回收发动机排气（EG）的废热和低温燃料的冷能。指出了基于冷源所在的低温区,以及EG与LNG之间的大温差这两个特点,TEG的热电转换效率会高于常规。基于对小型LNG汽车中典型燃料系统的分析,设计了进行能量回收的两种系统流程,计算了其中各状态点的参数、及各换热器中布置温差发电器后的热电转换效率,得到了系统总的回收功率。结果表明,汽化器系统的回收功率大于自复温系统;在两种系统中,合理选取多种材料相较于仅用单种材料,TEG的回收功率更大。     

Development of type 2 solution transportation absorption system for utilizing LNG cold energy

The objective of this paper is to develop a new energy transport system for district cooling application by using type 2 absorption cycle. Cold energy from the LNG storage system is utilized as the cooling source of the condenser and the rectifier. The pressures of the system, UAs of the evaporator and the desorber, the inlet temperatures of the refrigerant for each component, transportation distance and the pumping power per unit length are considered as the key parameters. The results show that UA of the evaporator has more dominant effect on COP than that of the desorber. The optimum system pressure for the demand side is also determined. For the present system, it is recommended that the refrigerant inlet temperature of the evaporator be lower than 4.3 °C for long distance transportation. It is concluded that the cold energy from the LNG storage system can be effectively applied to the long distance transportation system for district cooling application with the type 2 absorption cycle. The maximum transportation distance and the pumping power per unit length are calculated. The optimum operation conditions are also predicted from the parametric analysis.     

Molecular Entropy, Thermal Efficiency, and Designing of Working Fluids for Organic Rankine Cycles

A shortage of fossil energy sources boosts the utilization of renewable energy. Among numerous novel techniques, recovering energy from low-grade heat sources through power generation via organic Rankine cycles (ORCs) is one of the focuses. Properties of working fluids are crucial for the ORC’s performance. Many studies have been done to select proper working fluids or to design new working fluids. However, no researcher has systematically investigated the relationship between molecular structures and thermal efficiencies of various working fluids for an ideal ORC. This paper has investigated the interrelations of molecular structures, molecular entropies, and thermal efficiencies of various working fluids for an ideal ORC. By calculating thermal efficiencies and molecular entropies, we find that the molecular entropy is the most appropriate thermophysical property of a working fluid to determine how much energy can be converted into work and how much cannot in a system. Generally speaking, working fluids with low entropies will generally have high thermal efficiency for an ideal ORC. Based on this understanding, the direct interrelations of molecular structures and entropies provide an explicit interrelation between molecular structures and thermal efficiencies, and thus provide an insightful direction for molecular design of novel working fluids for ORCs.     

吸收式制冷(热泵)循环流程研究进展

吸收式制冷作为最早的人工制冷方法,诞生至今已有200多年。在民用和工业中的实际应用有60多年。近20余年来,吸收式制冷在理论与应用等方面都取得了迅速发展,并在制冷机市场上占有相当的份额,得到国内外厂商和学者的广泛关注与研究。随着人类能源消耗量的不断增加,需要进一步深入研究新能源、分布式能源及能源的高效利用。余热、废热、可再生的太阳能、地热能等的利用使得热能驱动的吸收式制冷(热泵)技术得到越来越多的关注。与采用电驱动蒸气机械压缩式制冷(热泵)系统不同,吸收式制冷(热泵)技术可利用采用低品位热源的热能直接驱动,运行成本远低于电驱动系统。吸收式系统多采用H2O-LiB r溶液、NH3-H2O溶液等自然工质作为制冷剂,具有环境友好特性,同时具有安全、可无噪音运行、可靠性高等显著优点。但也具有占地面积大、初投资高,冷却负荷高,一次能源效率低(直燃形式)等不足。针对这些特性,现阶段的主要研究方向包括:循环设计优化、工质对选择、系统部件热质传递强化、系统控制策略优化等。狭义的吸收式循环是指闭式、溶液吸收制冷剂蒸气的吸收式制冷(热泵)循环。该类循环按照循环形式分类包括单吸收循环、多吸收循环和复合循环。单吸收循环主要包括基本单效吸收循环、扩散吸收循环、膜吸收循环、热变换器循环、重力驱动的阀切换循环以及自复叠循环;多吸收循环主要包括再吸收循环、多效循环、中间效循环、多级循环、中间级循环以及GAX循环;复合循环主要包括喷射-吸收复合、压缩-吸收复合和膨胀-吸收复合等复合形式。现有吸收式制冷技术研究热点主要包括且不局限于太阳能、中低温余热利用、冷热电联产、储能(蓄冷、蓄热),膜交换材料、高温下耐腐蚀材料,塑料热交换器等方面。吸收式循环现有循环结构的提出针对的是一定温度和浓度下循环,面对新的应用场景、新材料以及新吸收工质对,吸收式循环可以提出多种更高效、更宽热源驱动温度范围和溶液浓度范围的新循环。