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液化天然气冷能利用的研究

作 者: 罗惠芳
导 师: 黄素逸
学 校: 华中科技大学
专 业: 制冷及低温工程
关键词: 液化天然气 冷能利用 火用分析 梯级利用 HYSYS模拟
分类号: TE89
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 104次
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内容摘要


天然气(Natural Gas,英文缩写为NG)具备环保、热值高、储量丰富等优点。因此,世界多个国家大量进口LNG,中国自2005年批量进口LNG,预计2015年中国LNG的进口量将超过4200万吨。为了方便运输,消耗大量电能将天然气制成低温的液化天然气(Liguefied Natural Gas,英文缩写为LNG),而在使用LNG之前必须将其气化。由热力学第一定律可知,LNG气化时必然会释放大量的冷能。如何充分回收利用LNG的冷能是全世界关注的课题。本文据此对LNG冷能的利用进行研究,主要内容如下:首先,在调研国内外的LNG冷能利用状况的基础上,提出采用热力学第二定律的火用作为LNG冷能利用的评价标准,从可用能(火用)的观点出发,分析如何将LNG冷能以最经济的方式加以利用,并根据此分析提出LNG冷能利用的注意事项。接着,从火用的角度评价各种方式下LNG冷能的回收效果,总结出其中存在的主要问题。在前人研究的基础上提出了一种结合梯级利用与蓄冷技术的新型LNG冷能利用系统,以此为本文研究的创新点。然后,结合当前我国LNG产业的实际情况,提出了我国在建设LNG冷能利用项目中还存在的几个主要问题及相应的解决办法。最后,笔者重点关注LNG冷能用于海水淡化的工艺,提出了两种流程,中间冷媒有相变的LNG冷能冷冻法海水淡化流程和中间冷媒无相变的LNG冷能冷冻法海水淡化流程,对此进行了HYSYS模拟计算,对比分析各自的优缺点,得出具有实际意义的结论。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
1 序言  8-19
  1.1 研究背景  8-10
  1.2 利用LNG 冷能的原理及方式  10-12
  1.3 国内外利用LNG 冷能的进展  12-16
  1.4 国内外LNG 冷能利用技术的研究现状  16-18
  1.5 本文的研究内容  18-19
2 LNG 冷能的评价  19-28
  2.1 引言  19-20
  2.2 (?)和(?)的表达式  20-22
  2.3 用(?)评价 LNG 冷能  22-25
  2.4 LNG 冷能利用过程的火用损失  25
  2.5 利用LNG 冷能的注意事项  25-27
  2.6 本章小结  27-28
3 LNG 冷能的直接利用与间接利用  28-43
  3.1 引言  28
  3.2 空气分离  28-30
  3.3 制造液态二氧化碳或干冰  30-32
  3.4 冷冻冷藏库  32-34
  3.5 低温发电  34-38
  3.6 其他利用方法  38-41
  3.7 本章小结  41-43
4 LNG 冷能的新型利用方案及存在的问题  43-52
  4.1 引言  43-44
  4.2 已有LNG 冷能的梯级集成利用方案介绍  44-47
  4.3 新型LNG 冷能的梯级集成利用方案  47-48
  4.4 LNG 冷能利用中的问题  48-50
  4.5 本章小结  50-52
5 基于HYSYS 的LNG 冷能利用流程模拟  52-59
  5.1 引言  52-53
  5.2 流程模拟软件HYSYS 介绍  53-54
  5.3 采用LNG 冷能的间接冷冻法淡化海水的流程模拟  54-58
  5.4 本章小结  58-59
6 全文总结与展望  59-61
致谢  61-62
参考文献  62-67

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中图分类: > 工业技术 > 石油、天然气工业 > 石油、天然气储存与运输 > 其他
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