【摘要】：為緩解溫室效應(yīng),清潔能源得到了大力推廣,天然氣作為重要的清潔燃料越來越受到歡迎。液化天然氣(LNG)是天然氣常見的儲運方式,在LNG的氣化過程中會釋放大量冷能。近年來,隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,污水排放量日益增多,污水處理技術(shù)不斷革新。其中冷凍法和超臨界二氧化碳污水處理法為新興的污水處理法,兩者皆能高效的處理生活及工業(yè)廢水,但在處理過程都需要消耗大量冷能,且需要穩(wěn)定的冷源。若將LNG冷能用于冷凍法和超臨界二氧化碳污水處理法,不僅可以節(jié)省污水處理的成本,還可避免LNG氣化過程對周邊環(huán)境造成冷污染�；诖�,本文構(gòu)建了直接和間接利用LNG冷能處理污水的系統(tǒng)。其中,直接利用系統(tǒng)是將LNG冷能用于污水處理和空調(diào),系統(tǒng)通過冷凍法處理污水,并通過冰蓄冷的方式儲存LNG冷能用于周邊建筑空調(diào)供冷。本文對該系統(tǒng)不同壓力的工況進行了研究,發(fā)現(xiàn)LNG氣化壓力越高,系統(tǒng)?效率越高,當LNG氣化壓力為4.0 MPa時,系統(tǒng)的?效率為27.1%。若系統(tǒng)采用相變冷媒,則可在略微降低?效率的情況下大量減少冷媒流量,節(jié)省系統(tǒng)空間;若系統(tǒng)采用梯級利用,則?效率可提高至35%。本文構(gòu)建的LNG冷能間接利用系統(tǒng)是LNG富氧燃燒電廠與超臨界流體污水處理的結(jié)合,系統(tǒng)將電廠煙氣中的二氧化碳進行捕獲收集,并制取超臨界二氧化碳,通過超臨界二氧化碳的萃取效應(yīng)進行污水處理。系統(tǒng)采用富氧燃燒聯(lián)合循環(huán)發(fā)電,并且實現(xiàn)了電廠的零碳排放。通過對系統(tǒng)進行工況優(yōu)化,系統(tǒng)的總發(fā)電效率可達69.4%,凈效率為47.1%。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X703
【圖文】：

圖 1-1 LNG 冷能用于冰蓄冷空調(diào)工藝流程圖[28]杜琳琳等人研究了將 LNG 衛(wèi)星站的冷能用于冰蓄冷空調(diào)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)分為兩個部分，分別為冷能回收系統(tǒng)以及儲存利用系統(tǒng)。文中以某 LNG 衛(wèi)星站為實例，并將 LNG 冷能供給附近 300 米的一棟樓宇式建筑。系統(tǒng)的流程如圖 1-2 所示，在 LNG衛(wèi)星站內(nèi)根據(jù)用冷用戶的需求將 LNG 冷能置換出來，采用多級換熱的方式將冷量傳遞給空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)采用冰蓄冷的形式，解決 LNG 氣化時間與空調(diào)用冷時間不一致的問題[29]。

圖 1-1 LNG 冷能用于冰蓄冷空調(diào)工藝流程圖[28]人研究了將 LNG 衛(wèi)星站的冷能用于冰蓄冷空調(diào)的系統(tǒng)，該系為冷能回收系統(tǒng)以及儲存利用系統(tǒng)。文中以某 LNG 衛(wèi)星站為供給附近 300 米的一棟樓宇式建筑。系統(tǒng)的流程如圖 1-2 所示，用冷用戶的需求將 LNG 冷能置換出來，采用多級換熱的方式，空調(diào)采用冰蓄冷的形式，解決 LNG 氣化時間與空調(diào)用冷時

其所對應(yīng)的運行策略。研究結(jié)果表明，站內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)采用定流量的方式要量方式，原因是采用定流量方式后，系統(tǒng)調(diào)節(jié)復雜性大大降低，更具有實值[30]。于 LNG 電廠，羅鵬等提出了一種利用 LNG 冷能的三塔空分系統(tǒng)。文中l(wèi)us 軟件對系統(tǒng)進行了模擬，研究結(jié)果表明利用 LNG 冷能的空分流程成相比常規(guī)空分流程功耗減少了 50%以上，且高壓氧氣的生產(chǎn)功耗相比常規(guī)降低了 17.5%。文中還指出，空分之后的液氧可用于電廠的富氧燃燒發(fā)電 電廠發(fā)電的凈效率[31]。永強等人研究了 LNG 電廠中利用 LNG 冷能捕獲二氧化碳的集成系統(tǒng)。流程圖如圖 1-3 所示，系統(tǒng)中采用朗肯循環(huán)與二氧化碳近零排放動力循環(huán)作為朗肯循環(huán)的介質(zhì)，而煙氣二氧化碳通過利用 LNG 冷能進行捕獲，剩G 冷能用于發(fā)電。研究結(jié)果表明，采用集成系統(tǒng)后，LNG 冷能利用 效高到 55.7%[32]。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊志華;;LNG接收站冷能梯級利用[J];石油化工安全環(huán)保技術(shù);2015年06期

2 董韶峰;袁浩然;陳勇;;能源轉(zhuǎn)換利用的?分析概述[J];新能源進展;2015年02期

3 張瑩;張超杰;周琪;;冷凍法廢水處理技術(shù)的研究與應(yīng)用[J];水處理技術(shù);2013年07期

4 秦燕;梁維好;曲濤;;LNG裝置用板翅式換熱器的設(shè)計[J];深冷技術(shù);2013年02期

5 杜琳琳;陳運文;;回收LNG衛(wèi)星站冷能用于冰蓄冷空調(diào)技術(shù)[J];深冷技術(shù);2012年07期

6 陳秋雄;徐文東;陳敏;;LNG冷能用于冰蓄冷空調(diào)的技術(shù)開發(fā)[J];煤氣與熱力;2012年08期

7 盧偉強;黃鵠;;LNG冷能利用現(xiàn)狀[J];煤氣與熱力;2012年06期

8 余海靜;;自然冷凍法在污水處理中的應(yīng)用研究[J];水處理技術(shù);2012年03期

9 田震;關(guān)杰;陳欽;;超臨界流體及其在環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用[J];上海第二工業(yè)大學學報;2011年04期

10 周揚;;淺析超臨界流體在廢水處理中的應(yīng)用[J];中小企業(yè)管理與科技(下旬刊);2011年07期

相關(guān)會議論文 前1條

1 楊海健;;超臨界二氧化碳萃取廢水中金屬離子研究[A];中國化學會第27屆學術(shù)年會第02分會場摘要集[C];2010年

相關(guān)碩士學位論文 前4條

1 許歡歡;LNG冷能利用過程中換熱系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計[D];華南理工大學;2015年

2 林苑;LNG冷能用于冰蓄冷空調(diào)的技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用研究[D];華南理工大學;2013年

3 陳杰;基于某燃氣輪機的燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)建模仿真[D];上海交通大學;2010年

4 郝利娜;自然冷凍法去除生活污水中污染物的研究[D];蘇州科技學院;2008年

本文編號：2762803