本文關(guān)鍵詞：雙燃料發(fā)動機LNG供氣系統(tǒng)集成優(yōu)化及氣化性能仿真研究

  更多相關(guān)文章： LNG 供氣系統(tǒng) 監(jiān)控系統(tǒng) Aspen plus 氣化流程

【摘要】：隨著能源價格的高漲和環(huán)境污染問題日益突出,LNG作為清潔、高效的燃料越來越受到市場青睞,而船舶每年需要消耗大量石油燃料,以LNG作為燃料的船用雙燃料發(fā)動機也越來越受到各大船舶公司的重視,成為主要研究和發(fā)展的對象,其供氣系統(tǒng)也必將迎來快速的發(fā)展階段。本文以上海滬東重機有限公司試車臺用LNG供氣系統(tǒng)項目為背景,設(shè)計一套為ME-GI型船用發(fā)動機提供燃?xì)獾母邏汗庀到y(tǒng)。針對存儲在低溫儲罐內(nèi)的LNG,通過輸送泵輸送給LNG高壓泵,高壓泵再根據(jù)主機負(fù)荷將LNG加壓到相應(yīng)的壓力后進行加熱氣化進入主機的工作流程,研究雙燃料發(fā)動機LNG供氣系統(tǒng)工藝設(shè)備集成優(yōu)化。以功能要求為依據(jù),對供氣系統(tǒng)進行模塊劃分,分析研究供氣系統(tǒng)的各個模塊的功能、特點、實現(xiàn)方法及所需設(shè)備,完成主機供氣任務(wù)對各個子系統(tǒng)協(xié)同工作的要求,完成復(fù)雜供氣系統(tǒng)的集成優(yōu)化。結(jié)合各模塊基本原理設(shè)計,對供氣系統(tǒng)進行氣化所需換熱量計算、鍋爐能力計算、LNG儲罐容積計算、通風(fēng)系統(tǒng)能力計算及管路設(shè)計等,從而完成供氣系統(tǒng)設(shè)計。為了控制船用雙燃料發(fā)動機LNG氣化流程的出口溫度,進而控制雙燃料發(fā)動機的燃燒性能及燃燒效率,基于Aspen plus建立LNG氣化裝置的仿真模型。以ME-GI型主機的實際數(shù)據(jù)為輸入,通過調(diào)用相關(guān)的熱力學(xué)方法和設(shè)備模塊,計算得出氣化流程主要設(shè)備參數(shù),與實際計算結(jié)果作對比,驗證了模型的可行性。同時對VAP(Vaporizer)中的GW(Glycol Water)進口溫度、GW出口溫度、VAP中LNG進口壓力、LNG中甲烷濃度等運行參數(shù)進行模擬計算,得出各參數(shù)對LNG氣化流程出口溫度、VAP換熱面積及換熱量的影響規(guī)律,依此加強溫度控制,并為VAP的節(jié)能選型提供依據(jù),為各型船用雙燃料發(fā)動機LNG氣化流程的優(yōu)化設(shè)計提供重要的理論基礎(chǔ)。。最后,結(jié)合LNG供氣系統(tǒng)的實際監(jiān)控需求,給出了監(jiān)控系統(tǒng)的具體設(shè)計方案,并對監(jiān)控系統(tǒng)的硬件和軟件進行了選型和配置,為ME-GI型主機供氣系統(tǒng)設(shè)計提供依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：LNG 供氣系統(tǒng) 監(jiān)控系統(tǒng) Aspen plus 氣化流程
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U664.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第1章 緒論13-19
• 1.1 項目背景及意義13-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢14-17
• 1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀14-16
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀16-17
• 1.3 論文研究內(nèi)容17-18
• 1.4 本章小結(jié)18-19
• 第2章 雙燃料發(fā)動機工作原理及供氣系統(tǒng)工作流程19-23
• 2.1 ME-GI雙燃料發(fā)動機工作原理19-21
• 2.1.1 ME-GI型雙燃料發(fā)動機燃?xì)庀到y(tǒng)19-20
• 2.1.2 ME-GI雙燃料發(fā)動機燃?xì)饽Ｊ焦ぷ鬟^程20-21
• 2.2 供氣系統(tǒng)工作流程21
• 2.3 氣化性能研究軟件選擇21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第3章 雙燃料發(fā)動機LNG供氣系統(tǒng)集成優(yōu)化及系統(tǒng)設(shè)計23-55
• 3.1 雙燃料發(fā)動機LNG供氣系統(tǒng)集成優(yōu)化思路23-24
• 3.2 供氣系統(tǒng)主要組成模塊功能及設(shè)計需求24-35
• 3.2.1 主機總體設(shè)計需求24
• 3.2.2 存儲模塊24-26
• 3.2.3 增調(diào)壓模塊26-28
• 3.2.4 加熱氣化模塊28-30
• 3.2.5 閥組模塊30-31
• 3.2.6 惰性氣體吹掃模塊31-32
• 3.2.7 通風(fēng)模塊32-33
• 3.2.8 燃燒模塊33-34
• 3.2.9 系統(tǒng)集成其他設(shè)備34-35
• 3.3 各模塊集成工作流程35
• 3.4 供氣系統(tǒng)設(shè)計計算35-53
• 3.4.1 主要輸入?yún)?shù)35-36
• 3.4.2 汽化器換熱計算36-38
• 3.4.3 燃燒模塊計算38-39
• 3.4.4 儲罐計算39-43
• 3.4.5 通風(fēng)能力計算43
• 3.4.6 管路設(shè)計43-53
• 3.5 本章小結(jié)53-55
• 第4章 基于Aspen plus的雙燃料發(fā)動機LNG氣化流程仿真研究55-69
• 4.1 LNG氣化流程相關(guān)工質(zhì)物性方法選取55-60
• 4.1.1 SRK方程55-56
• 4.1.2 LKP方程56-60
• 4.2 氣化工藝流程模型選擇與模擬60-63
• 4.2.1 物質(zhì)、單位及物性方法設(shè)置60
• 4.2.2 各模塊模型建立60-61
• 4.2.3 參數(shù)設(shè)置61-62
• 4.2.4 模擬計算結(jié)果62-63
• 4.3 軟件模擬與實際計算結(jié)果對比63
• 4.4 模擬結(jié)果熱力學(xué)分析63-67
• 4.4.1 汽化器GW進口溫度的影響63-64
• 4.4.2 汽化器GW出口溫度的影響64-65
• 4.4.3 LNG汽化器進口壓力的影響65-66
• 4.4.4 LNG甲烷濃度的影響66-67
• 4.5 結(jié)論67-68
• 4.6 本章小結(jié)68-69
• 第5章 雙燃料發(fā)動機LNG供氣系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計69-77
• 5.1 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計思路69
• 5.2 監(jiān)控系統(tǒng)功能需求分析69-72
• 5.3 監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計72-74
• 5.4 監(jiān)控系統(tǒng)的配置74-76
• 5.5 本章小結(jié)76-77
• 結(jié)論與展望77-79
• 結(jié)論77-78
• 展望78-79
• 參考文獻79-83
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文83-85
• 致謝85

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本文編號：847782