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燃气管道压力能用于发电—制冰系统的优化

作　者: 陆涵
导　师: 徐文东
学　校: 华南理工大学
专　业: 化学工程
关键词: 天然气压力能膨胀发电制冰
分类号: TB66
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 25次
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内容摘要

世界能源的紧张局势和人们对生态环境的重视，促进了天然气产业的蓬勃发展。我国也大力开展天然气产业的建设，其中最主要的就是对天然气管道的铺设。管道运输是天然气主要运输方式之一，目前全国已建成天然气管道总里程达60000千米。天然气管道中蕴含着巨大的压力能，但目前国内调压站并未加以回收。若采用适当的工艺流程和设备，将这部分能量转换为冷能和机械能加以利用，符合国家节能减排的基本政策，意义重大。本文以国内首个天然气压力能发电-制冰系统的示范工程项目为研究背景，对该项目的工艺流程和关键设备进行探讨，对项目单机调试和工艺联调中出现的问题进行分析，主要体现在透平膨胀机转速过高导致的润滑油系统油温过高，油系统连锁控制较高造成的装置运行灵活性不够，油泵能耗较大及压缩机负载造成的电流不稳等现象，为系统的优化指明了方向。针对上述问题，本文在对螺杆膨胀机和星旋流体马达的工作性能进行比选分析后，得出在使用替换设备星旋流体马达后，整套工艺系统的火用效率为42.6%，发电量为120kW。虽然改进方案火用效率和发电量下降，但由于动力设备转速下降而使得整体运行费用和操作难度大幅下降。在此基础上，将原工艺流程调整为星旋流体马达直接带动压缩机连轴运转。采用该优化后的方案后，项目投资为480万元，投资回收期为7.42年。最后，本文通过技术经济性分析和操作弹性分析，论证了该优化方案的合理性和优势所在。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
第一章绪论  9-23
  1.1 研究背景  9-21
    1.1.1 压力能利用现状  10-14
    1.1.2 工程案例分析  14-15
    1.1.3 国内管道压力能利用工程介绍  15-21
  1.2 研究目标及内容  21-23
    1.2.1 研究目标  21
    1.2.2 研究内容  21-23
第二章压力能用于发电-制冰工艺及其运行状况分析  23-40
  2.1 压力能发电制冰工艺简介  23-29
    2.1.1 工艺流程概述  23-25
    2.1.2 关键设备概述  25-29
  2.2 工艺运行状况分析  29-38
    2.2.1 单机调试状况分析  30-34
    2.2.2 工艺系统联调状况分析  34-37
    2.2.3 存在问题分析  37-38
  2.3 本章小结  38-40
第三章管网压力能用于发电-制冰工艺优化  40-68
  3.1 工艺方案优化设计  40-63
    3.1.1 发电设备替换方案研究  40-44
    3.1.2 星旋流体马达简介  44-46
    3.1.3 压力能发电设备比选  46-61
    3.1.4 膨胀-压缩联合工艺优化  61-63
  3.2 优化工艺流程分析  63-64
  3.3 技术经济性分析  64-66
    3.3.1 初步投资估算  64
    3.3.2 经济效益估算  64-66
  3.4 操作弹性分析  66
  3.5 本章小结  66-68
第四章结论与建议  68-70
  4.1 结论  68-69
  4.2 建议  69-70
参考文献  70-74
攻读硕士学位期间取得的研究成果  74-75
致谢  75-76
附件  76

燃气管道压力能用于发电—制冰系统的优化

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