基于HYSYS的LNG冷能利用方案设计与优化
Design and Optimization of LNG Cold Energy Utilization Scheme Based on HYSYS
DOI: 10.12677/MOS.2023.125408, PDF,   
作者: 汪自钊:江苏科技大学能源与动力学院,江苏 镇江
关键词: LNG冷能梯级利用㶲分析优化分析LNG Cold Energy Step Utilization Exergic Analysis Optimization Analysis
摘要: 本文针对某型液化天然气(LNG)燃料动力渔船,基于船舶的发电、冷库及空调的需求,同时考虑船内余热资源以及发动机消耗的LNG汽化冷能,以实现LNG冷能的梯级合理利用为目标,提出其综合利用设计方案。在对设计方案系统利用Aspen HYSYS软件进行流程模拟计算的基础上,对设计方案的循环工质选择等方面进行了优化,最终优化方案经过工质优化后总体㶲效率达到了39.54%,设备投入可以在2.1年内回收成本。
Abstract: This article focuses on a certain type of liquefied natural gas (LNG) fuel powered fishing vessel, based on the needs of power generation, cold storage, and air conditioning of the vessel, while con-sidering the residual heat resources inside the vessel and the LNG vaporization cooling energy con-sumed by the engine. The goal is to achieve the rational utilization of LNG cooling energy in a cas-cade manner, and proposes a comprehensive utilization design scheme. On the basis of using Aspen HYSYS software for process simulation calculations in the design scheme system, optimization was carried out on the selection of circulating working fluids in the design scheme. After optimizing the working fluids, the overall efficiency of the optimized scheme reached 39.54%, and the equipment investment can recover costs within 2.1 years.
文章引用:汪自钊. 基于HYSYS的LNG冷能利用方案设计与优化[J]. 建模与仿真, 2023, 12(5): 4480-4487. https://doi.org/10.12677/MOS.2023.125408

参考文献

[1] 李俊, 陈煜. LNG冷能回收及梯级利用研究进展[J]. 制冷学报, 2022, 43(2): 1-12.
[2] 杨桑宇, 胡德栋, 李博洋, 于成龙. LNG船冷热综合利用方案中冷能发电系统的研究[J]. 中国航海, 2021, 44(4): 20-25.
[3] 张晓荣, 张运秋, 张金男. 考虑LNG冷能利用的船用海水淡化装置设计[J]. 船海工程, 2019, 48(1): 71-74+80.
[4] 汪乘红, 陈叔平, 杨发禄, 姚淑婷, 金树峰, 陈鸿乔, 赵一力. 基于LNG接收站冷量的冷库系统设计及经济分析[J]. 低温与超导, 2018, 46(10): 19-24.
[5] 马哲树, 董瑞, 葛鹰, 李庆, 杨珊珊. 应用LNG冷能的船舶空调系统设计及分析[J]. 江苏科技大学学报(自然科学版), 2016, 30(3): 237-241+253.
[6] 胡选哲, 孙文哲, 顾骁勇, 侯龙, 冯梦娇. LNG动力船冷能和余热发电系统的模拟优化[J]. 中国航海, 2016, 39(2): 19-23.
[7] 董建锴, 黄顺, 李硕, 姚杨, 姜益强. LNG冷能用于冷库制冷性能模拟研究[J]. 哈尔滨工业大学学报, 2017, 49(2): 103-108.
[8] 黄兴旺, 李博洋, 胡德栋, 陈兰树, 杨桑宇. 利用LNG冷能的船舶冷库与空调系统设计与分析[J]. 船舶工程, 2019, 41(6): 54-57+124.
[9] 薛菲尔. 基于LNG冷能利用的梯级低温朗肯动力循环优化与分析[D]: [硕士学位论文]. 上海: 上海交通大学, 2017.
[10] 张玉健, 顾丛汇, 姚寿广. 某渔船燃料LNG冷能利用方案的设计和优化[J]. 船舶工程, 2022, 44(1): 1-7+40.
[11] 薛倩, 王晓霖, 刘名瑞, 李遵照. 基于混合工质的LNG冷能分段利用研究[J]. 工程热物理学报, 2018, 39(6): 2-4.
[12] 刘锐, 沈妍, 吴春明, 等. 3500 t双燃料主机运输船LNG冷能利用方案设计与优化[J]. 江苏科技大学学报(自然科学版), 2021, 35(5): 38-43.
[13] 吴集迎, 马益民. 利用LNG梯级冷能的冷库系统构建与载冷剂选择[J]. 集美大学学报(自然科学版), 2012, 17(2): 126-130.