液化天然气冷量利用分析及集成优化

为提高液化天然气（LNG）冷量的利用效率,文章通过建立空气分离、低温粉碎和低温冷库等用冷装置的工艺模型,对各装置单独利用LNG冷量时的节能效果和利用过程的火用损进行了计算和分析,并在此基础上将空气分离、低温粉碎和低温冷库进行集成,按照“温度对口、梯级利用”的原则利用LNG的冷量。集成方案中,约-150℃的高压LNG先经空气分离装置利用冷量,再将从中抽出的一股约-101.8℃的LNG用于低温粉碎装置和低温冷库。通过模拟计算,结果表明集成利用时各装置利用LNG冷量的火用损比单独使用降低55.7％以上,使用单位LNG的冷量节省电量最大可达349.0 kWh/t,是单独用于空气分离装置省电量的1.56倍,大大提高了LNG冷量的利用效率。     

1.5m~3独立C型LNG储罐蒸发率简化算法

提出一种考虑罐壁、垫木、管路、绝热层等漏热因素的1.5m3独立C型LNG储罐蒸发率的简化计算数值模型,验证了各漏热因素的独立性,建立了计算体系,统计回归蒸发率与环境温度之间的关系,提出简化的计算公式.将罐体温度场参数化、将漏热因素简化并参数化,使用有限元方法对罐体的温度场进行数值模拟,得到罐体漏热量.比较罐壁、垫木、管路、绝热层等对蒸发率的影响,分析得出各漏热因素温度场在工程设计情况下不会产生叠加效应这一结论.罐壁对蒸发率影响较大,垫木、管路影响较小.结果表明,该算法可快速有效预报1.5m3独立C型LNG储罐蒸发率,减少建模计算流程,在LNG储罐方案总体设计阶段有着较高的实用价值.     

GDLNG Cold Energy Utilization -C2++ Extraction Process Integration

This paper makes a study of some technical and engineering aspects by using C2+ hydrocarbon separation facility at Guangdong Dapeng LNG (GDLNG) terminal. In the C2+ hydrocarbon extraction process, the cold energy contained in LNG will be utilized. In order to ensure the optimum operating conditions of the terminal and C2+ hydrocarbon extraction facility by optimizing the current operating processes of the terminal, the C2+ hydrocarbon extraction facility construction plan is proposed. We conducted numerous calculations and simulations using such specific analysis software as PRO II. Additionally available flow data are used to verify the cyclic send-out rates from the terminal, thus establishing the current and future projected load factors. This study is intended to make sure that GDLNG can continue to supply gas via the pipeline system safely without interruptions and most significantly solves the effects of flow fluctuations at the terminal gasification send-out facility on the hydrocarbons extraction, ensuring optimum pipeline operations and ensuring safe and effective means for such C2+ hydrocarbons extraction process as well. At the same time, the terminal is also in the optimum operation condition. This is very significant to the terminal safety operation and the energy conservation and emission reduction.     

Fatigue reliability for LNG carrier

The procedure of reliability-based fatigue analysis of LNG carrier of membrane type under wave loads is presented. The stress responses of the hot-spots in regular waves with different wave heading angles and wave length are evaluated by global ship FEM. Based on the probabilistic distribution function of hot-spots’ short-term stress-range using spectral-based analysis, Weibull distribution is adopted and discussed for fitting the long-term probabilistic distribution of stress-range. Based on linear cumulative damage theory, fatigue damage is characterized by an SN relationship, and limit state function is established. Structural fatigue damage behavior of several typical hot spots of LNG middle ship section is clarified and reliability analysis is performed. It is believed that the presented results and conclusions can be of use in calibration for practical design and initial fatigue safety evaluation for membrane type LNG carrier.     

基于S7-300的小区LNG供气站控制系统设计

基于S7-300系列PLC,对某城市小区的LNG供气站的控制系统进行设计。系统核心部件采用CPU314可编程逻辑控制器,利用基于STEP7对控制器进行编程控制,并采用WinCC组态软件完成人机交互界面的设计。该控制系统实现了小区LNG供气站的智能化管理和监控,保证了供气站的工艺流程有序进行,同时降低了装置制造成本,提高了装置的运行的可靠性。     

立式高真空多层绝热液化天然气(LNG)储罐的研制

介绍了立式高真空多层绝热LNG储罐的基本结构和工作原理,并对其总体漏热进行了具体分析,给出了计算公式,为绝热性能的分析和优化设计提供了依据.最后针对LNG的特殊性质进行了结构和安全性设计.     

缸内直喷LNG发动机工作过程的数值模拟

以一台4气门车用汽油机改装的缸内直喷LNG发动机为研究对象,应用STAR-CD软件建立了缸内直喷LNG发动机工作过程的计算模型,对其工作过程进行了数值模拟,并分析了缸内直喷LNG发动机工作过程中缸内流场的动态特性及其温度场、压力场的变化.结果表明,在进气过程,进气道和气缸内会出现强烈的湍流运动;随着进气过程的持续,缸内压力会变得均匀;燃烧过程中,气缸内局部会出现温度过高.     

利用LNG梯级冷能的冷库系统构建与载冷剂选择

分析了LNG冷能的梯级利用方式,对LNG冷能冷库系统从工艺角度进行设备、流程的研究,并作载冷剂选择.以LNG冷能评价分析指标,对某小型LNG冷能利用项目进行了经济性计算.结果表明:与常规电动压缩式冷库相比,在考虑设备造价与折旧率的情况下,以运行费用减少折算的冷库系统投资回收期仅为1.11年.因此,LNG冷能的第三级用于低温冷库是合理的冷能利用方式,既可以简化冷库系统的结构,减少设备投资费用,又能回收大量的LNG冷能,明显降低冷库运行的电耗,具有较高的节能经济性.     

北极LNG运输航线的交通分配问题研究

随着陆上油气储量的日渐衰减和北冰洋海冰的不断消融,越来越多的国家着手对北极地区的资源进行开发.以北极地区的LNG运输为研究对象,考虑过度分配造成的海运运输航线的拥堵,利用BRP函数产生拥堵成本,以运输成本,拥堵成本及风险成本之和最小为目标,建立LNG运输航线的交通分配模型.从全部需求量同时分配的角度,以中国政府为决策主体,由苏伊士运河航线、好望角航线以及北极东北航线构成的海运网络,利用Frank-Wolfe算法进行求解,并用CPLEX软件验证其有效性.结果表明：未来将分担北极资源运出运量36%左右.在油价的下调和苏伊士运河高额通行费用的影响下,好望角航线的优势也开始显现,将分担全部运量的28%左右.     

我国进口液化天然气的海上运输船队

探讨了我国进口液化天然气(LNG)海上运输船队的组织，为我国进口LNG项目建立了合理的船队规划模型．一些文献中采用的船队规划模型在用单纯形法求解时得出构成船队的船舶数量为非整数而与实际情况不符，但采取圆整的方法又会带来较大误差．针对这种情况，在提出的新模型外层加入对船舶数量进行模矢搜索的方法，使得求解出的船队规划符合实际情况，得出了我国进口LNG船队的最优规划，为我国进口LNG项目的开展提供了参考．