超导直流能源管道的研究进展

将超导输电技术与液化天然气(LNG)管道输送技术相结合,形成能同时输送LNG与电力的能源管道,不仅可以节约能源通道,还可以利用LNG冷却超导电缆,提高能源输送效率和经济性,是一种极具前景的能源输送方式.在国家"智能电网与装备"重点研发计划的支持下,开展了超导直流能源管道的基础研究.该文主要介绍超导直流能源管道的基础研究项目近一年多的进展情况,主要包括:LNG混合工质的低温液固转变机理及传热流动特性,电力/LNG一体化输送动态稳定性判据,为安全性与故障演化分析而搭建的实验平台及初步实验结果,以及10m/10kV超导直流能源管道原理样机的研制与实验情况.     

液化天然气潜液泵关键技术及研发方案

分析了液化天然气(LNG)潜液泵的关键技术包括密封、电机的冷却及润滑、LNG泵内的汽蚀防范以及推力自平衡技术(TEM)等.提出了我国自主研发的技术攻关方案,建议从LNG潜液泵电气设备和泵体部件研发2个方面展开研究,为包括LNG潜液泵在内的低温液体输送泵自主研发提供参考.     

加气站中的LNG提压汽化综合用能系统

提出了一种加气站中LNG提压汽化综合用能系统,利用LNG汽化过程的压力能产生动力驱动低温泵,不需要额外消耗电能.系统同时可以利用中间冷媒回收LNG冷量,能量利用率优于传统天然气加气站,降低了运营成本,节能效果明显.     

高真空多层绝热结构层间压力反演

高真空是液氢温区多层绝热的基础,通过不同抽气工艺获得的多层绝热材料层间压力分布,使绝热结构性能有显著差异。为了预测多层绝热材料层间压力分布,并作为抽气工艺的评价依据,基于逐层传热学模型,首先通过理论计算建立由不同层间压力分布对应的温度分布组成样本集,应用截断奇异值分解获得其正交基。再根据某绝热结构样品实测的多层材料层间温度分布,采用吉洪诺夫正则化方法对正交基系数进行回归预测,重构层间压力分布,即反演获得了多层绝热材料的层间压力。通过与给定算例的对比验证,结果表明,采用本方法可以从易于精确测量的层间温度分布反演获得层间压力分布,更精确地预测多层绝热材料的性能。为评价、比较和优化液氢容器高真空多层绝热结构的抽气工艺提供参考。     

液化天然气冷能用于Stirling热机初探

从冷量和冷量（火用）的角度对液化天然气（LNG）冷能进行阐述,把LNG冷能回收方式分为冷量回收与动力回收。在利用LNG与环境大温差方面,提出采用斯特林热机利用LNG冷量（火用）,并介绍了其基本工作原理。计算了新方案的热力性能,并与目前LNG冷能动力回收常用方案比较。结果表明：斯特林热机系统回收LNG冷能具有明显优势,开展LNG冷能回收与斯特林热机综合技术研究具有重要价值。     

利用气体动力循环的LNG双动力汽车

分析了三种清洁排放汽车--压缩空气汽车、液氮汽车和LNG汽车的特点.提出一种利用气体动力循环的LNG双动力汽车系统,将开式朗肯循环与内燃机循环结合,优势互补.结果表明,LNG双动力汽车系统中的天然气开式朗肯循环输出功远高于液氮汽车.LNG双动力气车系统可用能较普通LNG汽车增加9.82%,且对环境没有污染,节能环保效果明显.     

基于LNG与汽车尾气大温差下的温差发电研究

为了有效利用液化天然气(LNG)汽车中LNG的冷能以及排气的热能,提出利用半导体温差发电器,分析计算了LNG与发动机排气的可回收能,设计了回收利用冷能和热能的流程,计算了各个状态点的参数,建立了大温差下的多级温差发电器模型,并对其输出功率和热电转换效率进行了计算。结果表明,利用半导体温差发电器来回收LNG的冷能和排气热能的方案具有可行性;在大温差的条件下,多级温差发电器能有效地提高热电转换效率。     

LNG低温冷藏车在我国的发展优势

我国每年有大量的易腐货物浪费在运输途中，大力发展冷藏运输业、提高公路冷藏货物运输比例势在必行，开展节能环保型冷藏车研究具有重大意义。在总结我国冷藏车发展现状和趋势的基础上，提出发展利用液化天然气气化复温过程所释放冷量制冷的LNG冷藏车，分析LNG作为冷藏车燃料和LNG为冷藏车提供冷量的可行性和优越性。结果表明：LNG冷藏车具有清洁环保和节约能源的双重优点，LNG气化复温所提供的冷量能够满足冷藏车制冷量需求，节能效果明显，具有显著的经济和社会效益。     

低温乙烯再液化流程的改进与优化

针对一种广泛应用的复叠式低温乙烯闪蒸气(BOG)再液化装置进行流程改进,利用Aspen HYSYS软件分析了再液化循环中间压力pE2、制冷循环中间压力pR2和制冷循环蒸发压力pR1对现有流程和改进流程COP、效率的影响,获得现有流程和改进流程的最优工况,并分别对它们的最优工况进行了热力学分析及损失计算。结果表明:再液化3 055 kg/h的乙烯BOG,改进流程在最优工况下的压缩机耗功可比现有流程减小10.47%,相应的COP和效率比现有流程提高了11.68%;改进流程最优工况下的pE2和pR2分别比现有流程低290 k Pa、50 k Pa,即两个闪蒸罐可在更低的工作压力下达到更高的COP及效率,系统安全性提升。     

液化天然气冷能构成及其利用方式探讨

液化天然气(LNG)在汽化过程中会释放大量冷能,如果这部分冷能被成功回收利用,其节能效果和对系统效率的提高都十分显著。文中对LNG冷能从冷量和冷量的角度进行分析,把LNG冷能回收方式分为冷量回收与冷量回收,揭示了目前各种LNG冷能回收利用形式的能量利用实质:发电、空分中主要是利用LNG的冷量;冷藏、空调和制干冰利用了LNG的冷量。最后对不同的冷能回收系统提出指导性建议:动力回收系统中,应充分利用其在低温下的高品质能量;冷量回收系统中应减少跑冷。