液化天然气冷能存储与回收发电过程模拟与优化

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1、犬裡－大＇享ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士享位文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＾＾＿液化天然气冷能存储与回收发电过程模拟与优化制冷及低温工程吕作者姓名一指导教师———答辩日期—硕士学位论文液化天然气冷能存储与回收发电过程模拟与优化ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＬｉｑｕｅｆｉｅｄＮａｔｕｒａｌＧａｓＣｏｌｄＥｎｅｒｇｙＳｔｏｒｅｄａｎｄＲｅｃｏｖｅｒｙＰ

2、ｒｏｃｅｓｓ作者姓名：吕双双学科、专业：制冷及低温工程学号：２１２１００４８指导教师：王平副教授完成日期：２０１５年５月ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他巳申请一学位或其他用途使用过的成果。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在

3、论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：液化天然气冷能存储与回收发电过程模拟与优化：作者签名：日期２ｏｌ＾年月》曰大连理工大学硕士学位论文摘要天然气的液化是将压缩机的轴功即机械能转化为内能，液化后的天然气温度低至°－Ｃ。１６２，其体积比气态时减少６００多倍，这大大方便了运输液态天然气（ＬＮＧ）在？量８３０８９０ｋＪ／ｋ这部终端需要转变为气态供给用户。ＬＮＧ气化过程可释放出ｇ的能，分能量需回收。本文根据国内外液化天然气技术与其冷能回收的研

4、究，介绍了三种典型的液化天然气流程和三种基本液化天然气冷能回收发电流程；研宄了液态天然气的物理特性（烟和洽）随压力和温度变化的关系，天然气物性计；确定物性计算方程和流程计算方法Ｐｅｎ－－算采用ＳＲＫ方程，混合制冷剂和烟气釆用ｇＲｏｂ方程，氨水采用ＮＲＴＬＲＫ方程，流程收敛计算采用Ｗｅｇｓｔｅｉｎ法，优化计算采用序列二次规划法（ＳＱＰ）；对比三种不、同的混合制冷剂循环的功耗畑损与经济性，选择流程简单，功耗和拥损都相对较小的单级丙烧预冷的混合制冷剂循环液化天然气；利用序贯模块法，在ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ中建立

5、天然气的液化和冷能回收的稱合过程模型并进行模拟，获取耦合过程中各节点的状、压力、流量、培和熵值等）和过程参数．（做功量、换热量等）分析单态参数（温度；级丙烧预冷的混合制冷循环中天然气供给压力、压缩机出口压力和节流＿节流压力对冷能存储过程制冷系数和畑效率的影响；对ＬＮＧ冷能回收发电的动力循环也进行了热力学分析，分析了汽轮机进出口压力、循环最高温度和冷凝温度对冷能回收发电过程的热效率和拥效率的影响；利用模拟软件ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ结合ＦＯＲＴＲＡＮ，耦合流程的经济效益和分段的佣效率分别作为目标函数优化流程，获取

6、优化后流程节点的参数，与优化之前的各节点参数对比，确定流程优化程度，为提高天然气冷能存储与回收发一电过程的效率提供定的理论依据。ａ：ＬＮＧＡｅｎＰｌｕｓ关键词；ｓｐ；耦合流程；热力学分析；优化－－Ｉ液化天然气冷能存储与回收发电过程模拟与优化ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＯｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＬｉｕｅｆｉｅｄＮａｔｕｒａｌＧａｓＣｏｌｄＥｎｅｒｐｑｇｙＳｔｏｒｅｄａｎｄＲｅｃｏｖｅｒＰｒｏｃｅｓｓｙＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｓｈａｆｔ

7、ｗｏｒｋ，ｔｈａｔｉｓｍｅｃｈａｎｉｃａｌｅｎｅｒｇｙ，ｉｓｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄｔｏｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｅｎｅｒｏｆｌｉｑｕｅｆｉｅｄｎａｔｕｒａｌａｓＬＮＧｉｎｔｈｅｎａｔｕｒａｌａｓｌｉｕｅｆａｃｔｉｏｎ．ＴｈｅｖｏｌｕｍｅｏｆＬＮＧ，ｇｙｇ（）ｇｑ。ｔｅｍｅｒａｔｕｒｅｓ－Ｃｉｓａｔｔｉｍｅｓｓｍａｔｔｈｔｔａｓｏｆｗｈｉｃｈｉ１６２ｂｏｕ６００ｌｌｅｒｈａｎａｏｆｎａｕｒａｌｉｔｓｅｌｆｐ，ｇ，＇ａｎｄｉｓａｃｏｎｖｅｎｉｅｎ

8、ｔｆｏｒｍｔｏｔｒａｎｓｏｒｔ．ＩｔｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｔｒａｎｓｆｏｒｍｔｈｅＬＮＧｔｏａｓｏｎｔｈｅｐｇ？ｔｅｒｍｉｎａｌｔｏｐｒｏｖｉｄｅｕｓｅｒｓ．ＴｈｅＬＮＧｅｎｅｒｇｙｄｕｒｉｎｇａｓｉｆ