【摘 要】
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随着燃气汽车的不断推广和普及,各地将会新建大量的LCNG加气站,但对加气站LNG气化冷能的利用却一直没有开展。LNG温度约为-162.0℃,气化产生的冷量约为830～860kJ/kg,可用冷量
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随着燃气汽车的不断推广和普及,各地将会新建大量的LCNG加气站,但对加气站LNG气化冷能的利用却一直没有开展。LNG温度约为-162.0℃,气化产生的冷量约为830～860kJ/kg,可用冷量巨大。本文首先分析现有的LNG冷能利用方式的优缺点,针对本课题的工程实际,采用发电与供冷相结合的冷电联产的方式回收加气站LNG冷能。在发电方面,考虑工程实际造价以及发电效率,采用低温有机朗肯循环发电方式,并选取质量比1：1的R290/R600组成的混合工质作为朗肯循环的工质。采用凝固点较低的50%乙二醇水溶液作为供冷用工质。在整个工艺系统设计中,选取空温式气化器作为工艺系统的气化器,换热器采用U型管式结构,膨胀机采用涡旋式膨胀机。然后,利用Aspen plus软件对该系统地性能进行模拟,计算出各个设备的(火用)效率,其中LNG换热器的(火用)效率为28.56%,朗肯循环换热器的(火用)效率为38.83%,LNG再热器的(火用)效率为40.04%,风机盘管的(火用)效率为57.99%。膨胀机的炯效率为70.75%,朗肯循环工质泵的(火用)效率为95.25%,供冷循环工质泵的(火用)效率为96.54%,系统(火用)效率为42.25%。通过分析发现,换热器的(火用)效率决定系统的(火用)效率。换热器的(火用)效率主要受冷热流体温差影响,冷热流体温差越大,(火用)效率就越低。最后,以南宁市新阳加气站为研究对象,根据加气站日气化量10m~3为基准,进行工艺系统工程化设计,计算出各设备技术参数。结果显示,每日可获得冷量为148.104kW,膨胀机对外做功量为154.549kW,工艺系统工质泵消耗的电能为15.656 kW。本方案总投资30.3万元,年收益为2.7万元。投资成本约在12年内回收。本工艺方案设计简单,占地面积小,运行安全,工艺操作弹性较高,具有很高的实用性。
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