液化天然气冷能回收系统的设计与优化分析

• 作者: 万腾 周卫红 辽宁科技大学土木工程学院
• 来源期刊: 低碳化学与化工
• 学科: 化学
• 关键词: LNG 混合工质 (火用)分析 经济性分析
• 年，卷（期）: 2024,（5）
• 页码范围: 127-136
• 页数: 10页
• 语种: 中文

摘要

液化天然气(LNG)在气化过程中释放的冷能通常未被有效利用。提出了制冷与发电相结合的LNG冷能回收系统，可以有效地回收LNG冷能。该系统的结构包括两级有机朗肯循环(ORC)、空调(AC)和直接膨胀循环(DEC)。利用HYSYS软件，对系统性能进行了模拟分析，采用遗传算法(GA)对系统中四元混合工质(甲烷、乙烷、丙烷和异丁烷)配比、蒸发压力、冷凝压力和一级膨胀压力进行了优化，随后对优化方案进行了经济性评价。结果表明，两级ORC最佳的四元混合工质配比(质量分数)前级为28.9%、57.3%、5.5%和8.3%，后级为0.4%、20.3%、56.4%和22.9%。优化方案中，系统的净输出功率可达218.28 kW,LNG冷能利用率、热效率和(火用)效率分别为54.69%、20.89%和41.18%。系统具有良好的经济可行性，经济收益可达160.30×104 CNY，设备的总投资成本为1215.91×104 CNY，平均能源成本为0.63 CNY/(kW·h)，预计7.59 a内可收回投资成本。