LNG气化站橇装化研究

发布时间：2017-03-28 17:12

  本文关键词：LNG气化站橇装化研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：液化天然气(Liquefied Natural Gas)气化站是液化天然气产业链中十分重要的一环,在要求站场建设保证安全与经济性的现在,如何在达到LNG气化站运营质量、安全要求的前提下缩短气化站建设周期,减小站场规模是亟待解决的问题；橇装技术是一种普遍使用的站场建造手段,具有有提前实现设备预制化、模块化、缩短建设周期等优点,广泛应用于石油、农业等领域；将橇装技术与LNG气化站建站相结合能够明显减小气化站规模,缩短建设周期,势必能够提高LNG气化站的竞争力和利用率,但目前橇装式气化站的研究鲜有人涉足,且橇装化技术与气化站建站的结合还面临着一些问题,比如传统的气化站设备配置方式不适用于橇装化建站要求、主流的整体橇装站中底座一旦损坏可能会造成橇上所有设备的失效等。针对以上问题,本文以非线性规划方程、罚函数法、模糊数学综合评价法、净现值比选法等基本理论为基础,优化了不同供气量下气化站内的设备配置；按照橇块划分思想设计了三种不同橇装方案并分析对比选择出最适合的橇装方案；验证了橇装气化站的经济优越性以及运营的安全性；建立了气化站的三维模型并借此优化了站内管线空间布置；开发了基于C@语言的橇装方案设计软件,实现了LNG气化站橇装化设计的通用化和智能化。本文主要开展了一下几个方面的工作：(1)对目前LNG气化站通用工艺流程进行了分析研究,结合橇装化技术的要求确定了适合橇装站的工艺流程。(2)针对气化站内设备配置不合理的情况,以投资费用最省为目标函数建立了非线性规划方程的数学模型,利用罚函数法求解站内设备配置的优化方案。(3)以供气规模为500m3/h和1000m3/h的气化站为研究对象,按照目前主流的橇块划分思想各设计了三种橇装化方案,结合实际生产要求与气化站所处地理位置,以适用性与经济性为指标,综合对比各个方案综合并选择最适合的橇装方案。(4)采用Solid Works三维建模软件建立橇装式气化站的三维模型,在管线设置互不影响的前提下,以充分利用三维空间、最大限度缩小气化站规模为目的,对站内管线布局进行空间上的设置改进。(5)运用基于层次分析法的模糊综合评价法对LNG橇装式气化站进行安全性评价,采用二级评价法,以橇装气化站内划分的各个橇块、管线、人员、安全管理等为评价单元得出安全评价结果后,以此评价结果为基础数据对橇装气化站进行整体安全性评价,验证橇装式气化站运行的安全性。(6)采用净现值对比法分析相同条件下橇装气化站与传统气化站的投资,设定气化站的运营周期为20年,根据每年的投资额与营业额计算两种气化站的净现值,对比了同等供气条件下橇装式气化站与非橇装式气化站的投资效益,验证橇装式气化站建设投产的经济性。(7)开发基于C#语言的气化站橇装化设计软件,软件能够实现气化站内设备配置优化设置、设备选型、橇装化具体方案的确定以及站场平面布置等五项功能,将计算机软件和工程实际有机结合起来,推动橇装式气化站场设计的通用化和智能化。整体研究结果表明：与传统气化站相比,橇装式气化站的站场规模可缩小30%,建设总投资比非橇装站场提高4.3%,投资效益的净现值提高120左右,橇装式气化站的安全状态为良好,说明本文中按照确定的橇装方案所建设的气化站有很好的安全性与经济性,能够满足工程建设要求。
【关键词】：橇装化 LNG气化站 配置优化 安全评价 经济分析 三维建模 软件开发
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE646
【目录】：

• 摘要3-5
• abstract5-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 选题背景及研究意义10-13
• 1.2 国内外研究现状13-16
• 1.2.1 气化工艺设备及气化站场现状13-15
• 1.2.2 橇装技术现状15-16
• 1.3 研究内容及技术路线16-19
• 1.3.1 研究内容16-18
• 1.3.2 研究路线18-19
• 第2章 橇装气化站工艺及设备分析19-36
• 2.1 气化站工艺流程分析与选择19-22
• 2.2 储罐配置优化模型22-30
• 2.2.1 优化模型的建立22-23
• 2.2.2 模型约束条件23-24
• 2.2.3 模型的简化24-25
• 2.2.4 基于罚函数的模型求解方法25
• 2.2.5 实际计算25-29
• 2.2.6 储罐形式29-30
• 2.3 其他设备配置分析30-34
• 2.3.1 气化器配置及形式30-33
• 2.3.2 水浴式加热器配置及形式33-34
• 2.3.3 调压计量加臭设备配置34
• 2.4 本章小结34-36
• 第3章 LNG气化站橇装化方案研究36-62
• 3.1 橇装化建站的基本原则36-37
• 3.2 不同供气规模气化站橇装方案设计37-43
• 3.3 橇装方案比选43-49
• 3.3.1 橇装方案可行性分析43-45
• 3.3.2 方案优缺点及适用性分析45-46
• 3.3.3 方案建设投资比较46-47
• 3.3.4 橇装方案分析及选择47-49
• 3.4 橇装气化站内布置49-53
• 3.4.1 橇装气化站平面布局49-51
• 3.4.2 站内管道设置51-53
• 3.5 橇装气化站三维建模53-61
• 3.5.1 建模软件选择53
• 3.5.2 橇块二维示意图53-55
• 3.5.3 三维建模过程55-58
• 3.5.4 三维模型与管道设置优化58-61
• 3.6 本章小结61-62
• 第4章 橇装气化站安全性与经济性分析62-87
• 4.1 安全性评价基本理论62-64
• 4.1.1 层次分析法原理62-63
• 4.1.2 模糊综合评价基本原理63-64
• 4.2 橇装气化站各评价单元的模糊综合评价64-79
• 4.2.1 站场安全性评价的工程基础64-65
• 4.2.2 评价因素集及评判集的确定65-67
• 4.2.3 储罐增压橇单元模糊综合评价67-70
• 4.2.4 管道单元模糊综合评价70-72
• 4.2.5 气化加热橇单元模糊综合评价72-74
• 4.2.6 加热橇单元模糊综合评价74-78
• 4.2.7 其他单元模糊综合评价78-79
• 4.3 橇装气化站整体安全性评价79-81
• 4.4 气化站建设方案经济性分析81-86
• 4.4.1 总投资估算与分析82-83
• 4.4.2 收益分析83-85
• 4.4.3 建设方案经济性对比分析85-86
• 4.5 本章小结86-87
• 第5章 气化站橇装方案设计软件开发87-107
• 5.1 C#语言87
• 5.2 软件开发87-106
• 5.2.1 软件开发目的及意义88
• 5.2.2 软件实现功能88-89
• 5.2.3 界面设计与开发89-93
• 5.2.4 设备数据库的建立93-100
• 5.2.5 软件操作实例100-106
• 5.3 本章小结106-107
• 第6章 结论与建议107-109
• 6.1 结论107-108
• 6.2 建议108-109
• 致谢109-110
• 参考文献110-114
• 附录1 罚函数部分计算代码114-118
• 附录2 基于C#的撬装设计软件开发部分代码118-128
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果128

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