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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
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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。 展开更多
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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改进型三级串联多股流LNG冷能发电系统性能研究
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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。 展开更多
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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