天然气管网压力能集成利用工艺研究
发布时间：2021-02-12 23:18
我国天然气大多采用高压输送至各大门站，经调压至中低压后进入下游燃气管网。天然气在调压的过程中具有丰富的压力能，若能有效地回收利用这部分压力能将会产生良好的经济效益和社会效益。目前，国内外学者对压力能单项回收利用较多，但其存在能量利用不充分、利用效率低等不足，因此有必要对其进行进一步研究，以实现天然气压力能高效利用。本文首先研究了五种天然气管网压力能回收利用单项技术：压力能用于发电、加压CNG、冷库、天然气液化和深冷粉碎，用化工模拟软件ASPEN PLUS进行模拟，并借助火用分析和图像火用分析（EUD）法分析评价工艺中的火用效率及薄弱环节。结果表明：单项利用技术存在低温高用的问题，导致整个工艺的火用效率较低，均在20%40%之间。同时确定了单项技术的不同温度带，其中发电属于浅冷温度带，CNG和冷库均属于次中冷温度带，橡胶粉碎属于中冷温度带，天然气液化属于深冷温度带，研究结果为工艺的集成化设计提供了理论依据。根据“温度对口、梯级利用、火用损最小化”原则和不同用户的需求进行分析，分别设计了压力能发电-粉碎-冷库集成工艺和压力能发电-CNG-冷库-空调集成工艺，由火用分析...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 天然气管网压力能利用概述
1.2.1 压力能利用技术研究进展
1.2.2 压力能利用工程实例介绍
1.2.3 能量分析评价方法简介
1.2.4 存在问题及解决办法
1.3 研究内容及目标
第二章 天然气管网压力能利用技术研究
2.1 压力能发电工艺研究
2.1.1 工艺流程开发
2.1.2 工艺热力学分析
2.1.3 工艺特点分析
2.2 压力能用于 CNG 加压工艺研究
2.2.1 工艺流程开发
2.2.2 工艺热力学分析
2.2.3 工艺特点分析
2.3 压力能用于冷库工艺研究
2.3.1 工艺流程开发
2.3.2 工艺热力学分析
2.3.3 工艺特点分析
2.4 压力能用于辅助天然气液化工艺研究
2.4.1 工艺流程开发
2.4.2 工艺热力学分析
2.4.3 工艺特点分析
2.5 压力能用于废旧橡胶深冷粉碎工艺研究
2.5.1 工艺流程开发
2.5.2 工艺热力学分析
2.5.3 工艺特点分析
2.6 本章小结
第三章 天然气管网压力能集成利用工艺设计与分析
3.1 压力能集成利用的原则
3.2 压力能集成发电-橡胶粉碎-冷库工艺研究
3.2.1 设计思路
3.2.2 工艺流程设计
3.2.3 工艺能效评价
3.3 压力能集成发电-CNG-冷库-空调工艺研究
3.3.1 设计思路
3.3.2 工艺流程设计
3.3.3 工艺能效评价
3.4 本章小结
第四章 天然气管网压力能集成利用工程化设计
4.1 某调压门站及周边概述
4.2 压力能集成利用工艺设计
4.3 设备选型
4.4 操作弹性分析
4.5 技术经济分析
4.5.1 初步投资估算
4.5.2 经济效益估算
4.6 发展潜力分析
4.7 本章小结
第五章 结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]天然气螺杆膨胀机的开发与应用[J]. 刁安娜,徐琼琰,张泉明,王宇. 石油与天然气化工. 2013(04)
[2]对天然气发展“十二五”规划的解读及政策建议[J]. 张前荣. 发展研究. 2013(05)
[3]利用天然气管网压力能的小型液化流程设计[J]. 张镨,鹿来运,何力,郭开华. 低温与超导. 2013(04)
[4]重点区域大气污染防治“十二五”规划[J]. 中国环保产业. 2013(01)
[5]专题一 世界能源格局:四大趋势[J]. 范世涛,赵峥,周键聪. 经济研究参考. 2013(02)
[6]天然气发展“十二五”规划公布[J]. 马守贵. 中国石油和化工. 2013(01)
[7]天然气管网压力能发电制冰技术的开发及应用[J]. 陈秋雄,徐文东,安成名. 煤气与热力. 2012(09)
[8]城市燃气门站压力能回收热力学分析[J]. 吴玉国,李小玲. 当代化工. 2011(11)
[9]一种新的利用LNG冷能的回收油田伴生气凝液的工艺（英文）[J]. 边海军,徐文东,李秀喜,钱宇. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2011(03)
[10]“十二五”中国能源和碳排放预测与展望[J]. 廖华,魏一鸣. 中国科学院院刊. 2011(02)
博士论文
[1]建筑供暖与制冷能量系统（火用）分析及应用研究[D]. 周燕.湖南大学 2013
[2]液化天然气冷能利用技术研究及其过程分析[D]. 边海军.华南理工大学 2011
硕士论文
[1]燃气管道压力能用于发电—制冰技术开发与应用研究[D]. 安成名.华南理工大学 2013
[2]燃气管道压力能用于发电—制冰系统的优化[D]. 陆涵.华南理工大学 2013
[3]孤岛式LNG冷热电三联供系统开发设计与分析[D]. 沈红萍.华南理工大学 2013
[4]提高LNG冷能发电效率的集成优化研究[D]. 白芳芳.华南理工大学 2011
[5]基于（火用）分析和（火用）经济分析的过程系统能量综合优化研究[D]. 谢伟.郑州大学 2006
本文编号：3031580
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 天然气管网压力能利用概述
1.2.1 压力能利用技术研究进展
1.2.2 压力能利用工程实例介绍
1.2.3 能量分析评价方法简介
1.2.4 存在问题及解决办法
1.3 研究内容及目标
第二章 天然气管网压力能利用技术研究
2.1 压力能发电工艺研究
2.1.1 工艺流程开发
2.1.2 工艺热力学分析
2.1.3 工艺特点分析
2.2 压力能用于 CNG 加压工艺研究
2.2.1 工艺流程开发
2.2.2 工艺热力学分析
2.2.3 工艺特点分析
2.3 压力能用于冷库工艺研究
2.3.1 工艺流程开发
2.3.2 工艺热力学分析
2.3.3 工艺特点分析
2.4 压力能用于辅助天然气液化工艺研究
2.4.1 工艺流程开发
2.4.2 工艺热力学分析
2.4.3 工艺特点分析
2.5 压力能用于废旧橡胶深冷粉碎工艺研究
2.5.1 工艺流程开发
2.5.2 工艺热力学分析
2.5.3 工艺特点分析
2.6 本章小结
第三章 天然气管网压力能集成利用工艺设计与分析
3.1 压力能集成利用的原则
3.2 压力能集成发电-橡胶粉碎-冷库工艺研究
3.2.1 设计思路
3.2.2 工艺流程设计
3.2.3 工艺能效评价
3.3 压力能集成发电-CNG-冷库-空调工艺研究
3.3.1 设计思路
3.3.2 工艺流程设计
3.3.3 工艺能效评价
3.4 本章小结
第四章 天然气管网压力能集成利用工程化设计
4.1 某调压门站及周边概述
4.2 压力能集成利用工艺设计
4.3 设备选型
4.4 操作弹性分析
4.5 技术经济分析
4.5.1 初步投资估算
4.5.2 经济效益估算
4.6 发展潜力分析
4.7 本章小结
第五章 结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]天然气螺杆膨胀机的开发与应用[J]. 刁安娜,徐琼琰,张泉明,王宇. 石油与天然气化工. 2013(04)
[2]对天然气发展“十二五”规划的解读及政策建议[J]. 张前荣. 发展研究. 2013(05)
[3]利用天然气管网压力能的小型液化流程设计[J]. 张镨,鹿来运,何力,郭开华. 低温与超导. 2013(04)
[4]重点区域大气污染防治“十二五”规划[J]. 中国环保产业. 2013(01)
[5]专题一 世界能源格局:四大趋势[J]. 范世涛,赵峥,周键聪. 经济研究参考. 2013(02)
[6]天然气发展“十二五”规划公布[J]. 马守贵. 中国石油和化工. 2013(01)
[7]天然气管网压力能发电制冰技术的开发及应用[J]. 陈秋雄,徐文东,安成名. 煤气与热力. 2012(09)
[8]城市燃气门站压力能回收热力学分析[J]. 吴玉国,李小玲. 当代化工. 2011(11)
[9]一种新的利用LNG冷能的回收油田伴生气凝液的工艺（英文）[J]. 边海军,徐文东,李秀喜,钱宇. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2011(03)
[10]“十二五”中国能源和碳排放预测与展望[J]. 廖华,魏一鸣. 中国科学院院刊. 2011(02)
博士论文
[1]建筑供暖与制冷能量系统（火用）分析及应用研究[D]. 周燕.湖南大学 2013
[2]液化天然气冷能利用技术研究及其过程分析[D]. 边海军.华南理工大学 2011
硕士论文
[1]燃气管道压力能用于发电—制冰技术开发与应用研究[D]. 安成名.华南理工大学 2013
[2]燃气管道压力能用于发电—制冰系统的优化[D]. 陆涵.华南理工大学 2013
[3]孤岛式LNG冷热电三联供系统开发设计与分析[D]. 沈红萍.华南理工大学 2013
[4]提高LNG冷能发电效率的集成优化研究[D]. 白芳芳.华南理工大学 2011
[5]基于（火用）分析和（火用）经济分析的过程系统能量综合优化研究[D]. 谢伟.郑州大学 2006
本文编号：3031580
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