LNG气化站优化设计及气化器换热影响因素的研究

发布时间：2017-09-02 19:08

  本文关键词：LNG气化站优化设计及气化器换热影响因素的研究

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【摘要】：随着不可再生能源大量消耗所带来的能源危机以及环境污染问题的日益严峻,各国都在快速转型大力发展高效的清洁能源。液化天然气因其能量密度高、运输便捷、经济、环保等优点逐步进入国民日常生活、生产的各个方面。其重要中转载体——LNG气化站现应在我国得到了快速发展,近年来液化天然气气化站数量成倍激增,从以前的沿海城市不断向内陆建设发展。在液化天然气气化站的运行过程中,最核心的运行设备——液化天然气气化器的换热优化至关重要。但目前国内对气化器的研究较少,缺乏提高气化效率、优化气化器运行的方案。因此,通过对液化天然气气化过程进行动态模拟,为规范主设备选型、优化气化站系统运行、提高气化器换热效率提供更多的理论指导,具有非常重要的现实意义。本文以中石化天津某液化天然气气化站实际工程为例,详细介绍了液化天然气气化站的工艺流程、控制设备和气化器类型等内容,并针对气化站运行中最重要的设备——气化器的选型及其换热影响因素进行了一系列的模拟分析。LNG气化过程应满足当地的气候条件和工艺要求,借助Ansys软件对液化天然气气化器进行计算机辅助计算,对换热过程进行严格的动态仿真模拟,确定了设备参数及换热主要影响因素,根据模拟和计算结果,结合液化天然气气化站工程实例提供的设备技术参数,实现提高LNG气化器换热效率,优化运行系统的目的。创新点：1)为实现LNG行业快速健康发展的长远目标,结合LNG国内外发展现状对国内LNG气化站规划及主要设备选型(LNG气化器、增压器等设备)做出优化改进。2)通过将实际项目中气化站的运行需求、环境条件和LNG气化器换热仿真模拟结果相结合给出最高效的运行方案。
【关键词】：LNG气化站 空温式气化器 换热模拟 优化改进
【学位授予单位】：哈尔滨商业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE974
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-22
• 1.1 研究背景及意义10-15
• 1.1.1 天然气及LNG产业发展现状10-11
• 1.1.2 LNG气化器分类及优缺点简介11-14
• 1.1.3 研究意义14-15
• 1.2 LNG空温式气化器研究现状15-20
• 1.2.1 传热计算方法研究现状15-17
• 1.2.2 沸腾换热两相流研究现状17-18
• 1.2.3 管外结霜研究现状18-20
• 1.3 课题研究内容及方法20-22
• 2 LNG气化站及换热过程22-31
• 2.1 LNG气化站概述22-26
• 2.1.1 气化站卸车系统23-24
• 2.1.2 气化站储存增压系统24-25
• 2.1.3 气化站回收放散系统25-26
• 2.1.4 气化站气化加热系统26
• 2.2 液化天然气换热过程26-30
• 2.2.1 气液两相流26-29
• 2.2.2 管内流动沸腾换热过程29
• 2.2.3 管外空气对流换热过程29-30
• 2.3 本章小结30-31
• 3 LNG空温式气化器热物性参数计算31-40
• 3.1 液化天然气组分31
• 3.2 热物性参数计算31-37
• 3.2.1 LNG热物性参数计算32-34
• 3.2.2 天然气热物性参数计算34-37
• 3.2.3 干空气热物性参数计算37
• 3.3 泡点和露点温度的计算37-38
• 3.4 本章小结38-40
• 4 LNG星型翅片管气化器相关热力学计算40-47
• 4.1 管内换热关联式40-45
• 4.1.1 单相流体相关热力学计算关联式40-42
• 4.1.2 两相区沸腾换热相关计算关联式42-45
• 4.2 管壁、翅片导热关联式45
• 4.3 管外对流换热计算关联式45-46
• 4.4 本章小结46-47
• 5 气化器换热仿真模拟及工程实例设计47-60
• 5.1 LNG气化器换热模型建立47-49
• 5.1.1 模型简化假设47-48
• 5.1.2 物理模型和控制方程48-49
• 5.1.3 湍流流动模型49
• 5.2 边界条件和初始条件49-50
• 5.3 网格划分50-51
• 5.4 数值模拟51
• 5.5 计算模拟结果分析51
• 5.6 换热影响因素分析与探讨51-56
• 5.6.1 空气湿度的影响51-53
• 5.6.2 进口流速的影响53-54
• 5.6.3 LNG组分的影响54-56
• 5.7 气化站优化运行方案56
• 5.8 工程实例概述56-59
• 5.8.1 项目简介56-57
• 5.8.2 工艺流程57
• 5.8.3 设计参数57-59
• 5.9 本章小结59-60
• 结论60-62
• 参考文献62-66
• 读学位期间发表的学术论文66-67
• 致谢67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 薛凯喜;胡艳香;潘贵生;石一磊;;我国天然气行业发展态势[J];煤气与热力;2011年12期

2 高华伟;段常贵;解东来;王p，

本文编号：780341