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循环工质对LNG冷能发电系统性能的影响
被引量:
1
1
作者
王荧光
蔡东旭
+5 位作者
梁勇
张帅
冷绪林
陈伟
龚文政
胡大鹏
《低碳化学与化工》
CAS
北大核心
2024年第10期119-128,135,共11页
朗肯循环可将液化天然气(LNG)冷量[火用]转化为电能,是一种有效的冷能回收利用技术。结合工程实际,将LNG冷能发电系统内最低压力设置为高于常压,探究了循环工质对系统性能的影响。将7种常用工质作为备选,以系统净输出功最大为目标函数,...
朗肯循环可将液化天然气(LNG)冷量[火用]转化为电能,是一种有效的冷能回收利用技术。结合工程实际,将LNG冷能发电系统内最低压力设置为高于常压,探究了循环工质对系统性能的影响。将7种常用工质作为备选,以系统净输出功最大为目标函数,在相同工况下对单级联合循环(CC)、串联联合循环(CCC)和并联联合循环(PCC)3种常见的LNG冷能发电系统进行了优化。分析了选择不同工质时系统性能的差异及其原因,探究了有无直接膨胀过程对工质选择的影响。结果表明,CC、CCC和PCC系统的最优工质分别为CH_(2)F_(2)、C_(2)H_(6)+C_(3)H_(8)和C_(2)H_(4)+C_(3)H_(8)。选择最优工质情况下,CCC系统通过对LNG冷能的有效分段利用,减少了系统内的不可逆[火用]损失,所以性能相对最优,其热效率相比CC和PCC系统分别提升了54.8%和35.4%,且所需换热面积并未显著增加。有无直接膨胀不影响系统内工质选择,但无直接膨胀会导致最大系统净输出功略有降低。
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关键词
LNG冷能发电
遗传算法优化
朗肯循环
工质选择
系统性能对比
直接膨胀
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职称材料
改进型三级串联多股流LNG冷能发电系统性能研究
2
作者
蔡东旭
王荧光
+1 位作者
刘豪爽
胡大鹏
《低碳化学与化工》
CAS
北大核心
2024年第11期122-132,共11页
针对常见的三级串联朗肯循环液化天然气(LNG)冷能发电系统未能有效地利用工质冷量的问题,提出了一种改进型三级串联多股流联合循环(MS-3CC)系统。通过加入多股流换热器,该系统多级利用了LNG和系统内循环工质冷量,有效降低了系统复杂程度...
针对常见的三级串联朗肯循环液化天然气(LNG)冷能发电系统未能有效地利用工质冷量的问题,提出了一种改进型三级串联多股流联合循环(MS-3CC)系统。通过加入多股流换热器,该系统多级利用了LNG和系统内循环工质冷量,有效降低了系统复杂程度,提升了系统热力学性能和经济性。通过遗传算法优化计算,当天然气(NG)排气压力为5.5 MPa、系统内各级循环工质均选取丙烷时,MS-3CC系统的最大净输出功为6027 kW,相比三级串并联合循环(P-3CC)系统和单级联合循环(SCC)系统分别提高了5.4%和80.3%,而其年净收益则分别提高了16.9%和68.0%。比较了64种工质组合,发现采用CH_(2)F_(2)+CH_(2)F_(2)+C_(3)H_(8)时MS-3CC系统的净输出功最高。MS-3CC系统的提出为实际工业中更为有效地多级利用LNG冷量提供了参考。
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关键词
LNG冷能发电
三级朗肯循环
多股流换热
经济性分析
工质选择
遗传算法
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职称材料
题名
循环工质对LNG冷能发电系统性能的影响
被引量:
1
1
作者
王荧光
蔡东旭
梁勇
张帅
冷绪林
陈伟
龚文政
胡大鹏
机构
国家管网集团工程技术创新有限公司
大连理工大学化工学院化工机械与安全系
出处
《低碳化学与化工》
CAS
北大核心
2024年第10期119-128,135,共11页
基金
国家重点研发计划(2018YFA0704602)
国家石油天然气管网集团有限公司科研项目(DTXNY202202)
中央高校基本科研业务费(DUT22LAB604)。
文摘
朗肯循环可将液化天然气(LNG)冷量[火用]转化为电能,是一种有效的冷能回收利用技术。结合工程实际,将LNG冷能发电系统内最低压力设置为高于常压,探究了循环工质对系统性能的影响。将7种常用工质作为备选,以系统净输出功最大为目标函数,在相同工况下对单级联合循环(CC)、串联联合循环(CCC)和并联联合循环(PCC)3种常见的LNG冷能发电系统进行了优化。分析了选择不同工质时系统性能的差异及其原因,探究了有无直接膨胀过程对工质选择的影响。结果表明,CC、CCC和PCC系统的最优工质分别为CH_(2)F_(2)、C_(2)H_(6)+C_(3)H_(8)和C_(2)H_(4)+C_(3)H_(8)。选择最优工质情况下,CCC系统通过对LNG冷能的有效分段利用,减少了系统内的不可逆[火用]损失,所以性能相对最优,其热效率相比CC和PCC系统分别提升了54.8%和35.4%,且所需换热面积并未显著增加。有无直接膨胀不影响系统内工质选择,但无直接膨胀会导致最大系统净输出功略有降低。
关键词
LNG冷能发电
遗传算法优化
朗肯循环
工质选择
系统性能对比
直接膨胀
Keywords
LNG cold energy power generation
genetic algorithm optimization
Rankine cycle
working fluid selection
system performance comparison
direct expansion
分类号
TE09 [石油与天然气工程]
TM619 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
改进型三级串联多股流LNG冷能发电系统性能研究
2
作者
蔡东旭
王荧光
刘豪爽
胡大鹏
机构
大连理工大学化工学院化工机械与安全系
国家管网集团工程技术创新有限公司
大连理工大学
精细
化工
国家重点实验室
出处
《低碳化学与化工》
CAS
北大核心
2024年第11期122-132,共11页
基金
国家重点研发计划(2018YFA0704602)
中央高校基本科研业务费(DUT22LAB604)
国家石油天然气管网集团有限公司科研项目(DTXNY202202)。
文摘
针对常见的三级串联朗肯循环液化天然气(LNG)冷能发电系统未能有效地利用工质冷量的问题,提出了一种改进型三级串联多股流联合循环(MS-3CC)系统。通过加入多股流换热器,该系统多级利用了LNG和系统内循环工质冷量,有效降低了系统复杂程度,提升了系统热力学性能和经济性。通过遗传算法优化计算,当天然气(NG)排气压力为5.5 MPa、系统内各级循环工质均选取丙烷时,MS-3CC系统的最大净输出功为6027 kW,相比三级串并联合循环(P-3CC)系统和单级联合循环(SCC)系统分别提高了5.4%和80.3%,而其年净收益则分别提高了16.9%和68.0%。比较了64种工质组合,发现采用CH_(2)F_(2)+CH_(2)F_(2)+C_(3)H_(8)时MS-3CC系统的净输出功最高。MS-3CC系统的提出为实际工业中更为有效地多级利用LNG冷量提供了参考。
关键词
LNG冷能发电
三级朗肯循环
多股流换热
经济性分析
工质选择
遗传算法
Keywords
LNG cold energy power generation
three-stage Rankine cycle
multi-stream heat exchange
economic analysis
working fluid selection
genetic algorithm
分类号
TE09 [石油与天然气工程]
TK513 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
循环工质对LNG冷能发电系统性能的影响
王荧光
蔡东旭
梁勇
张帅
冷绪林
陈伟
龚文政
胡大鹏
《低碳化学与化工》
CAS
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
改进型三级串联多股流LNG冷能发电系统性能研究
蔡东旭
王荧光
刘豪爽
胡大鹏
《低碳化学与化工》
CAS
北大核心
2024
0
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职称材料
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