液化天然氣冷能發(fā)電系統(tǒng)的模擬與優(yōu)化.pdf

1、本文主要研究如何高效回收 LNG冷能用于發(fā)電的動(dòng)力循環(huán)，從而構(gòu)建了在中高溫余熱回收的循環(huán)中，使用Kalina循環(huán)來(lái)回收中高溫余熱，同時(shí)又結(jié)合LNG冷能回收發(fā)電，最終構(gòu)建了兩級(jí)循環(huán)來(lái)回收LNG的冷量。
　　由于 LNG溫度變化范圍太大（-162℃-20℃），分析了 LNG的汽化特性之后，把LNG的汽化過(guò)程分成三個(gè)階段，即液相區(qū)，常溫潛熱區(qū)和氣相區(qū)。對(duì)三個(gè)階段的冷量釋放特性做了分析，最終確定使用兩級(jí)循環(huán)來(lái)回收 LNG的冷能，第一級(jí)循環(huán)

2、是朗肯循環(huán)來(lái)回收液相區(qū)和兩相區(qū)的冷能，第二級(jí)Kalina循環(huán)用來(lái)回收氣相區(qū)的冷能。對(duì)朗肯循環(huán)中適用工質(zhì)R290、R23、R125、R134a、R170、R1150進(jìn)行了對(duì)比分析，分析了它們的飽和溫度、汽化潛熱以及干濕特性，最后根據(jù)模擬的具體工況選擇R170作為朗肯循環(huán)的工質(zhì)。在傳統(tǒng)Kalina循環(huán)的基礎(chǔ)上，根據(jù)本文要回收LNG冷能的具體情況，改變了傳統(tǒng)的Kalina循環(huán)，使得在所構(gòu)建的循環(huán)中，工作溶液的濃度比基礎(chǔ)溶液的濃度低，從而實(shí)現(xiàn)在

3、冷凝器中與LNG更好的換熱匹配。在Aspen Plus流程模擬軟件中通過(guò)選擇合適的物性方法PR方程和NRTL方程對(duì)所建循環(huán)進(jìn)行了模擬，得出循環(huán)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的熱物性數(shù)據(jù)，對(duì)每級(jí)循環(huán)進(jìn)行了熱力學(xué)分析和參數(shù)分析，從而得到最優(yōu)的循環(huán)參數(shù)。
　　優(yōu)化后算所得朗肯循環(huán)的的?效率最高為34.9%，Kalina循環(huán)的熱效率和?效率最高分別為52.13%和40.2%。對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)性分析，經(jīng)計(jì)算得到單位凈功率的的成本為4.86$/W,與文獻(xiàn)中的成本