發(fā)布時(shí)間：2020-07-19 18:38

【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(chǔ)運(yùn)方式,在LNG的氣化過程中會(huì)釋放大量冷能。近年來,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)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(duì)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(chǔ)存LNG冷能用于周邊建筑空調(diào)供冷。本文對(duì)該系統(tǒng)不同壓力的工況進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)LNG氣化壓力越高,系統(tǒng)?效率越高,當(dāng)LNG氣化壓力為4.0 MPa時(shí),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(jí)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(jìn)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(jìn)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(shí)現(xiàn)了電廠的零碳排放。通過對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行工況優(yōu)化,系統(tǒng)的總發(fā)電效率可達(dá)69.4%,凈效率為47.1%。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：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(gè)部分，分別為冷能回收系統(tǒng)以及儲(chǔ)存利用系統(tǒng)。文中以某 LNG 衛(wèi)星站為實(shí)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(jí)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(shí)間與空調(diào)用冷時(shí)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(chǔ)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(jí)換熱的方式，空調(diào)采用冰蓄冷的形式，解決 LNG 氣化時(shí)間與空調(diào)用冷時(shí)

其所對(duì)應(yīng)的運(yùn)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(fù)雜性大大降低，更具有實(shí)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(duì)系統(tǒng)進(jìn)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(qiáng)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(dòng)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(jìn)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(xiàn)】

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本文編號(hào)：2762803