导　　师： 徐文东;刘建辉

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 随着能源结构的加快转型,我国LNG进口量逐年上升,越来越多的LNG接收站逐渐开展LNG冷能利用项目。但就目前来说,LNG接收站开展的冷能利用项目相对日本、韩国等仍存在一定差距,并且LNG冷能单项利用技术已趋于成熟或已有很多成功先例,但利用率不高,为提高利用率,必须要将LNG冷能进行梯级化利用,因此为提高冷能利用率同时为国内相关项目树立典范,本文建立了一套工艺简单、具有广谱性的LNG接收站冷能用于发电与制冰工艺。本文首先通过文献调研及实际工程项目调研,调研了国内外LNG接收站冷能利用发展现状以及LNG冷能用于发电工艺与制冰工艺的发展现状。根据LNG接收站现状,设计了一套LNG接收站冷能用于发电与制冰工艺,使用串并联结合方式,将高品位冷能用于发电,低品位冷能用于制冰。使用摩尔比为1:1的C2C3作为一次冷媒,质量分数为30%的乙二醇水溶液作为二次冷媒,确定关键参数,通过Aspen Plus模拟软件采用?分析法以及冷能价值评价法对过程进行分析。结果表明:设定过热温度为70℃,膨胀机出口压力为0.11MPa,得到系统?效率19.93%,整个工艺产生的冷能价值为71.47元/(h·t)。根据第二章提出的优化方向,LNG冷能利用过程存在多变量协同现象,通过遗传算法、Microsoft VBA、Excel与模拟软件Aspen Plus集成,进行协同优化,设立可视化的简单Excel操作界面。通过建立约束条件,确定三个变量及其范围,进一步确立以?效率、发电量以及经济效益为目标函数时的变量条件,优化结果分别表明发电部分最高?效率达29.64%,此时系统?效率为30.12%,最高发电量达38.32kW/t,最高经济效益达98.46元/(h·t)。最后对该工艺进行了系统方案设计,设计的LNG用于冷能项目的量为35t/h,并进行了设备选型、操作弹性分析及投资收益分析。结果表明以正常?效率作为目标时,发电单元?效率为29.64%,系统?

关 键 词： 冷能 发电 制冰 协同优化 工程化

领　　域： []