LNG-FSRU再氣化系統(tǒng)及冷能利用研究.pdf

1、LNG-FSRU（LNG浮式儲(chǔ)存再氣化裝置）是一種優(yōu)點(diǎn)突出的新型海上LNG接受終端，近年來(lái)在全球范圍內(nèi)迅速發(fā)展。再氣化系統(tǒng)是其關(guān)鍵部分，與陸上接受終端再氣化系統(tǒng)不同；LNG-FSRU上有限的安裝空間、多變的海上作業(yè)環(huán)境，對(duì)再氣化系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和結(jié)構(gòu)緊湊性等提出了更高要求。LNG再氣化過(guò)程功能需求量大，同時(shí)釋放巨大冷能（8MPa壓力下每千克 LNG氣化升溫至25℃釋放約730kJ冷能），若能將這部分冷能合理、有效用于發(fā)電，則LNG-

2、FSRU便可成為一種集天然氣外輸與電能供給于一體的海上能源站。查閱、分析并總結(jié)大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)，了解 LNG-FSRU再氣化系統(tǒng)的技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。以中間介質(zhì)式再氣化系統(tǒng)為主要研究對(duì)象，研究分析了系統(tǒng)運(yùn)行特性，并就以低溫朗肯循環(huán)為技術(shù)手段的冷能利用系統(tǒng)展開(kāi)探究。
　　對(duì)于中間介質(zhì)式再氣化系統(tǒng)，在 R290、R600a、R717、R12四種工質(zhì)中，R290綜合性能良好，為優(yōu)選工質(zhì)。系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，LNG氣化壓力越高海水消耗質(zhì)量和R2

3、90循環(huán)質(zhì)量均越小，這對(duì)減小系統(tǒng)模塊空間占用率有積極意義。再氣化系統(tǒng)中LNG高壓泵的耗功較大，氣化壓力為8MPa和10MPa時(shí)，其耗功在系統(tǒng)總耗功中占比分別為45.9％和53%。LNG氣化器出口天然氣溫度直接決定其熱負(fù)荷，兼顧系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行可靠性，認(rèn)為L(zhǎng)NG氣化器熱負(fù)荷占系統(tǒng)總熱負(fù)荷的70%-80%較合適。此外，適當(dāng)降低R290工作壓力，可減小其與LNG的質(zhì)量倍率。
　　對(duì)于單級(jí)低溫朗肯循環(huán)冷能利用式再氣化系統(tǒng)，R143a、R1

4、52a、R290、R717、R134a、R1270六種工質(zhì)中，從工質(zhì)循環(huán)量、凈輸出功、系統(tǒng)(火用)效率、環(huán)保性等對(duì)比分析認(rèn)為：R290為優(yōu)選循環(huán)工質(zhì)。LNG氣化壓力8MPa、工質(zhì)蒸發(fā)溫度15℃時(shí)，系統(tǒng)(火用)效率為8.1%,系統(tǒng)的(火用)損失主要發(fā)生在工質(zhì)冷凝器中（LNG氣化器），占系統(tǒng)總(火用)損失的67.3%。
　　對(duì)于兩級(jí)低溫朗肯循環(huán)冷能利用式再氣化系統(tǒng)，以R290為高溫級(jí)循環(huán)工質(zhì)時(shí)，在 R23、R116、R170三種工質(zhì)中