天然气液化过程有效能评价分析研究

为了对混合制冷流程的有效能利用情况进行科学、可靠的分析和研究,首先在天然气液化工艺全流程模拟的基础上建立了冷剂压缩机、多股流换热器、节流阀和混合器等模块的火用分析模型,然后通过火用平衡方程采用黑箱分析法对不同模块的火用损失进行了分析,探讨了造成冷剂压缩、冷却、节流气化及冷剂混合这几个过程火用损失的主要原因,最后提出了降低系统火用损失的适宜改进方案.结果表明,经优化,冷剂压缩过程、冷却过程、节流气化过程以及混合过程的火用损失均有所降低,冷剂压缩机导致的火用损失最大,冷箱和节流阀次之,混合器最小;造成冷剂压缩机火用损失较高的原因主要是不可逆传热和绝热节流,换热器的火用损失主要由散热和不可逆的温差传热引起;提高压缩机的绝热效率和传动部件的效率可以显著降低冷剂压缩机的火用损失,而降低冷热物流的传热温差和流体压降则能够有效减少冷箱的火用损失.