LNG-FSRU新型LNG冷能发电优化方案
发布时间：2021-01-01 16:00
以液化天然气-浮式储存和再气化装置（LNG-FSRU）上中间介质气化器（IFV）再气化系统为对象,基于LNG冷能发电的级联朗肯循环,以减少换热器火用损的思路对系统进行HYSYS模拟优化,分别提出了一、二级新型冷能发电方案,并将之与相同条件下建立的原有的一、二级朗肯循环发电方案进行对比。结果显示:在LNG流量为175 t/h的条件下,一级新型冷能发电方案系统最大净输出功为1524.66 kW,火用效率为6.91%,相比于原典型一级发电方案,最大净输出功提高了540 W。二级冷能发电方案系统最大净输出功为3647.09 kW,火用效率为16.43%,相比于原典型二级级联朗肯循环,最大净输出功提高了12.45%,火用效率提高了12.33%。
【文章来源】：天然气化工（C1化学与化工）. 2020年05期 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
原（(a)(c)）、新（(b)(d)）一、二级发电方案原理图
第5期表3不同工质组合情况下流程成立的比例2.3工质筛选在HYSYS中进行，不同工质组合下，不同操作温度1以及不同操作温度2所对应的比例下，一、二级新型冷能发电方案系统净输出功的计算。流体物性包选用Peng-Robinson。一级新型冷能发电方案系统净输出功如下图2所示。二级新型冷能发电方案系统净输出功如图3（以一级发电工质分成6张图）所示。由图2可知，对于一级新型冷能发电方案系统，当发电工质为R1270，操作温度1为-51.16℃时，系统净输出功最大，为1524.66kW。结合表3，从图3中可以看出，对于二级新型冷能发电方案系统，当采用R1150，R1270的工质组合，操作温度2为-107.6℃，且比例为0.38时产生的系统净输出功最大，为3647.09kW。1600140012001000800600Went/kW-90-80-70-60-50-40-30T/!图2一级新型冷能发电方案系统净输出功徐礼康等：LNG-FSRU新型LNG冷能发电优化方案99
—C1化学与化工2020年第45卷天然气化工表5一、二级新型冷能发电方案与原一、二级发电方案系统火用损及净输出功的对比3一、二次新型冷能发电方案热力学比较3.1不同方案的热力学分析鉴于不同设备火用效率形式的多样性，必须依照研究对象及功用的不同而具体确定。本文分析定义的火用损和火用效率见表4。系统的总火用效率等于系统净输出功除以总消费火用（包含LNG和海水的消费火用），计算结果见表5。从表5中可以看出，一级新型冷能发电方案方案与原一级发电方案方案相比，其调温器火用损降低，净输出功提高了540W。二级新型冷能发电方案方案与原一级发电方案方案相比，LNG蒸发器2、调温器和透平1的火用损都有所降低，特别是调温器，其火用损降低了20.82%。对于整个系统的性能而言，二级新型冷能发电方案方案较原一级发电方案方案循环净输出功提高了12.45%，火用效率提高了12.33%。图3二级新型冷能发电方案系统净输出功表4火用损和火用效率定义100
【参考文献】：
期刊论文
[1]LNG冷能发电工质选择与参数优化[J]. 张超,金海刚,邵国芬,卜晓玲,张琪林,范海英. 石油与天然气化工. 2015(04)
[2]利用液化天然气冷能的朗肯循环与联合法发电系统流程的工艺模拟与对比分析[J]. 陈煜,巨永林. 化工学报. 2015(S2)
[3]利用LNG冷能与工业余热的有机朗肯循环研究[J]. 饶文姬,赵良举,刘朝,徐进良,张墨耕. 工程热物理学报. 2014(02)
[4]LNG卫星站冷量利用方案选择[J]. 王静玲,马国光,余洋,杨颖,郭海峰. 石油化工应用. 2012(09)
[5]LNG冷能梯级利用系统优化研究[J]. 杨红昌,鹿院卫,马重芳,吴玉庭. 可再生能源. 2011(01)
[6]基于LNG气化分段模型的低温动力循环分析[J]. 杨红昌,鹿院卫,刘广林,吕鹏飞,马重芳,吴玉庭. 天然气工业. 2010(07)
[7]液化天然气冷能发电效益分析[J]. 刘燕妮,郭开华. 低温与超导. 2010(02)
[8]LNG物理及其回收利用[J]. 贺红明,林文胜,顾安忠. 低温工程. 2006(06)
[9]液化天然气冷能利用发电技术浅析[J]. 王坤,鲁雪生,顾安忠. 低温工程. 2005(01)
硕士论文
[1]利用LNG冷能的朗肯循环系统改进研究[D]. 崔国彪.西南石油大学 2014
[2]液化天然气（LNG）冷能发电系统的优化研究[D]. 杨红昌.北京工业大学 2010
本文编号：2951582
【文章来源】：天然气化工（C1化学与化工）. 2020年05期 北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
原（(a)(c)）、新（(b)(d)）一、二级发电方案原理图
第5期表3不同工质组合情况下流程成立的比例2.3工质筛选在HYSYS中进行，不同工质组合下，不同操作温度1以及不同操作温度2所对应的比例下，一、二级新型冷能发电方案系统净输出功的计算。流体物性包选用Peng-Robinson。一级新型冷能发电方案系统净输出功如下图2所示。二级新型冷能发电方案系统净输出功如图3（以一级发电工质分成6张图）所示。由图2可知，对于一级新型冷能发电方案系统，当发电工质为R1270，操作温度1为-51.16℃时，系统净输出功最大，为1524.66kW。结合表3，从图3中可以看出，对于二级新型冷能发电方案系统，当采用R1150，R1270的工质组合，操作温度2为-107.6℃，且比例为0.38时产生的系统净输出功最大，为3647.09kW。1600140012001000800600Went/kW-90-80-70-60-50-40-30T/!图2一级新型冷能发电方案系统净输出功徐礼康等：LNG-FSRU新型LNG冷能发电优化方案99
—C1化学与化工2020年第45卷天然气化工表5一、二级新型冷能发电方案与原一、二级发电方案系统火用损及净输出功的对比3一、二次新型冷能发电方案热力学比较3.1不同方案的热力学分析鉴于不同设备火用效率形式的多样性，必须依照研究对象及功用的不同而具体确定。本文分析定义的火用损和火用效率见表4。系统的总火用效率等于系统净输出功除以总消费火用（包含LNG和海水的消费火用），计算结果见表5。从表5中可以看出，一级新型冷能发电方案方案与原一级发电方案方案相比，其调温器火用损降低，净输出功提高了540W。二级新型冷能发电方案方案与原一级发电方案方案相比，LNG蒸发器2、调温器和透平1的火用损都有所降低，特别是调温器，其火用损降低了20.82%。对于整个系统的性能而言，二级新型冷能发电方案方案较原一级发电方案方案循环净输出功提高了12.45%，火用效率提高了12.33%。图3二级新型冷能发电方案系统净输出功表4火用损和火用效率定义100
【参考文献】：
期刊论文
[1]LNG冷能发电工质选择与参数优化[J]. 张超,金海刚,邵国芬,卜晓玲,张琪林,范海英. 石油与天然气化工. 2015(04)
[2]利用液化天然气冷能的朗肯循环与联合法发电系统流程的工艺模拟与对比分析[J]. 陈煜,巨永林. 化工学报. 2015(S2)
[3]利用LNG冷能与工业余热的有机朗肯循环研究[J]. 饶文姬,赵良举,刘朝,徐进良,张墨耕. 工程热物理学报. 2014(02)
[4]LNG卫星站冷量利用方案选择[J]. 王静玲,马国光,余洋,杨颖,郭海峰. 石油化工应用. 2012(09)
[5]LNG冷能梯级利用系统优化研究[J]. 杨红昌,鹿院卫,马重芳,吴玉庭. 可再生能源. 2011(01)
[6]基于LNG气化分段模型的低温动力循环分析[J]. 杨红昌,鹿院卫,刘广林,吕鹏飞,马重芳,吴玉庭. 天然气工业. 2010(07)
[7]液化天然气冷能发电效益分析[J]. 刘燕妮,郭开华. 低温与超导. 2010(02)
[8]LNG物理及其回收利用[J]. 贺红明,林文胜,顾安忠. 低温工程. 2006(06)
[9]液化天然气冷能利用发电技术浅析[J]. 王坤,鲁雪生,顾安忠. 低温工程. 2005(01)
硕士论文
[1]利用LNG冷能的朗肯循环系统改进研究[D]. 崔国彪.西南石油大学 2014
[2]液化天然气（LNG）冷能发电系统的优化研究[D]. 杨红昌.北京工业大学 2010
本文编号：2951582
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