LNG冷能用于低溫粉碎橡膠的工藝方案及系統(tǒng)優(yōu)化.pdf

1、LNG冷能可以在諸多方面進(jìn)行利用，如空氣分離、低溫顆粒粉碎、發(fā)電技術(shù)、海水淡化等，但由于LNG為-162℃的液相混合物，在現(xiàn)有的利用方法中存在著用能效率較低的情況。
　　本文應(yīng)用LNG分段利用模型，提出“高品位發(fā)電+低品位粉碎”的復(fù)合利用LNG冷能的設(shè)計(jì)思路，利用HYSYS模擬軟件，以RKS方程為系統(tǒng)物性方程，以夾點(diǎn)分析法和T-H-Ω法作為系統(tǒng)的用能評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)了“一元循環(huán)工質(zhì)+二級發(fā)電”流程和“有機(jī)混合循環(huán)工質(zhì)+單級發(fā)電”流程

2、。其中，“一元循環(huán)工質(zhì)+二級發(fā)電”流程中一級發(fā)電、二級發(fā)電均采用R170作為循環(huán)工質(zhì)，70％的冷量(火用)用于郎肯循環(huán)發(fā)電部分，而30％的冷量(火用)用于低溫粉碎膠粉部分。而“有機(jī)混合循環(huán)工質(zhì)+單級發(fā)電”流程將一級發(fā)電和二級發(fā)電合并為有機(jī)郎肯循環(huán)發(fā)電流程，較之一元循環(huán)工質(zhì)，(火用)損失減少了9.8％。另外，還將有機(jī)混合郎肯循環(huán)發(fā)電部分分離出來單獨(dú)進(jìn)行分析，選取出最佳循環(huán)工質(zhì)的質(zhì)量流量使得系統(tǒng)各設(shè)備的平均效率達(dá)到最大值。模擬結(jié)果表明當(dāng)循環(huán)

3、工質(zhì)的質(zhì)量流量為145.3kg/h時(shí)，流程中各重點(diǎn)設(shè)備的平均效率達(dá)到最大值79.8％。
　　還針對LNG的混合烴類氣體特性選定幾種常用循環(huán)工質(zhì)，并歸納出不同烴類循環(huán)工質(zhì)的適用范圍;再針對“一元循環(huán)工質(zhì)+二級發(fā)電”流程和“有機(jī)混合循環(huán)工質(zhì)+單級發(fā)電”流程在夾點(diǎn)溫差分別為5℃、15℃、25℃時(shí)篩選出最佳循環(huán)工質(zhì)以及最優(yōu)循環(huán)工質(zhì)配比，使得系統(tǒng)的用能效率達(dá)到最大值。
　　在“一元循環(huán)工質(zhì)+二級發(fā)電”流程中，夾點(diǎn)溫差25℃時(shí)一級發(fā)電循

4、環(huán)工質(zhì)選用R290，二級發(fā)電循環(huán)工質(zhì)選用R50;夾點(diǎn)溫差15℃時(shí)一級發(fā)電循環(huán)工質(zhì)選用R170，二級發(fā)電循環(huán)工質(zhì)選用R50;夾點(diǎn)溫差5℃時(shí)一級發(fā)電循環(huán)工質(zhì)選用R14，二級發(fā)電循環(huán)工質(zhì)選用R170。在“有機(jī)混合循環(huán)工質(zhì)+單級發(fā)電”流程中，當(dāng)夾點(diǎn)溫差為20℃時(shí)，最佳循環(huán)工質(zhì)混合配比為63％R170+37％R290;當(dāng)夾點(diǎn)溫差為15℃時(shí)，最佳循環(huán)工質(zhì)混合配比為31％R50+69％R170，(火用)效率為17.8％;當(dāng)夾點(diǎn)溫差為5℃時(shí)，最佳循環(huán)工