LNG冷能用于有機(jī)朗肯循環(huán)和冷庫(kù)模擬研究.pdf

1、常壓下 LNG氣化成氣態(tài)天然氣的過(guò)程中可釋放約830kJ/kg的冷量，通常情況下，該冷能一般由海水帶走，不但增加能耗（海水泵耗功），而且氣化裝置附近會(huì)產(chǎn)生“冷霧”造成冷污染。因此，冷能利用可以有效促進(jìn)節(jié)能減排，同時(shí)其多種利用方式（主要包括空氣分離、發(fā)電、冷庫(kù)等工藝）還可補(bǔ)足傳統(tǒng)工藝的不足，有廣闊的市場(chǎng)前景。
　　針對(duì) LNG先加壓后氣化和先氣化后加壓兩種方式，經(jīng) Hysys模擬定量分析得出 LNG先氣化后加壓方式所需耗功量為先加壓

2、后氣化方式的21.87倍。進(jìn)而討論不同壓力下 LNG輸出冷量、冷?和換熱器換熱系數(shù)，模擬結(jié)果顯示隨 LNG再氣化壓力增加，LNG輸出冷量線性遞減，LNG輸出冷?呈二次曲線遞減，而 LNG換熱器UA值先增后減，呈倒U型。
　　利用Hysys中現(xiàn)成的單元操作建立回?zé)崾接袡C(jī)朗肯循環(huán)（Organic Rankine Cycle，簡(jiǎn)稱ORC）模型，比較分析13種流體后選取Propane作為循環(huán)工質(zhì)。系統(tǒng)模擬主要分析蒸發(fā)壓力、冷凝壓力、膨脹機(jī)

3、進(jìn)氣過(guò)熱度、工質(zhì)流量和回?zé)崞髂苄?duì)系統(tǒng)性能（主要有煙氣排放溫度、LNG出口溫度、系統(tǒng)凈輸出功、系統(tǒng)?效率）的影響，結(jié)果顯示亞臨界ORC系統(tǒng)和超臨界ORC系統(tǒng)中蒸發(fā)壓力對(duì)系統(tǒng)性能影響不同。系統(tǒng)優(yōu)化部分以系統(tǒng)凈輸出功為目標(biāo)函數(shù)，利用遺傳算法得到最優(yōu)解。
　　與傳統(tǒng)電壓縮氨制冷系統(tǒng)相比，利用LNG冷能的冷庫(kù)系統(tǒng)采用工質(zhì)泵代替壓縮機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，節(jié)省大量的能耗，經(jīng)Hysys建模定量比較得出，以冷庫(kù)設(shè)計(jì)冷負(fù)荷279.3kW和設(shè)計(jì)溫度-20℃為