BOG处理工艺模拟及节能分析

为解决LNG(Liquefied Natural Gas)接收站BOG(Boil-Off Gas)处理能耗高、低外输负荷影响BOG回收等问题进行了流程模拟计算,分析了3种基础处理工艺的能耗及适用性。从流体力学、工质的热力学性质及相平衡角度阐述再冷凝工艺理论基础,研究了再冷凝器操作参数对液气比的影响及操作参数的选取原则。研究了预冷再冷凝流程换热设备压降对工艺节能效果的影响。结果表明:再冷凝工艺冷凝器工况需根据下游用气特性确定,实现碳排放与能耗的平衡;考虑潜在的下游用户数增长,冷凝器设计操作压力可向低取值;液化增压、级间冷却、多级预冷等方式利于工艺节能;设备压降影响工艺节能效果及其可行性。     

LNG接收站BOG再冷凝工艺HYSYS模拟及优化

在BOG的再冷凝工艺流程中,主要能耗来源于压缩机。为了减少BOG的压缩能耗,保障系统稳定运行,分析了BOG压缩过程压力比焓(p-H)的变化,并运用HYSYS对原有BOG处理工艺流程进行了模拟研究,由此对工艺流程和系统作了改进及优化。结果表明,改进后的工艺流程比原有工艺流程压缩机能耗降低约15.5%,最小物料比也相对减少,两者降低有利于系统的稳定运行。     

阿姆河气田天然气脱硫脱碳MDEA吸收塔工艺的优化

针对阿姆河气田天然气脱硫脱碳过程中MDEA吸收塔工艺落后,导致贫胺液进料量调控不精确,H_2S含量无法达到或超出设计指标的情况。应用K-SPICE软件对MDEA吸收塔进行动态模拟,在贫胺液进料环节增加了H_2S流量与贫胺液进料量的反馈调节,通过分析优化结果数据和优化前后经济性比较得出优化方案切实可行。     

Computation and measurement for distributions of temperature and soot volume fraction in diffusion flames

A combined computational and experimental investigation to examine temperature and soot volume fraction in coflow ethylene-air diffusion flames was presented.A numerical simulation was conducted by using a relatively detailed gas-phase chemistry and complex thermal and transport properties coupled with a semi-empirical two-equation soot model.Thermal radiation was calculated using the discrete ordinates method.An image processing technique and a decoupled reconstruction method were used to simultaneously me...     

不同氛围下乙烯火焰温度及辐射特性的光学检测及数值模拟

分别对O2/N2和O2/CO2两种气氛下乙烯层流扩散火焰的温度及辐射特性进行了光学检测和数值模拟。采用高速彩色CCD摄像机的三基色(R、G和B波段)信息进行双色法和辐射多光谱测量。火焰辐射光谱和辐射图像中包含大量与火焰温度和辐射特性参数有关的信息,利用这些信息结合合理的算法可以计算火焰表面温度、黑度、火焰内部温度和辐射介质颗粒浓度等参数。为了验证检测结果的准确性,采用FLUENT对相同实验工况下的乙烯火焰进行数值模拟研究,并将实验结果与数值模拟结果进行对比。结果表明,2种燃烧氛围下的模拟燃烧温度与实验检测结果相吻合,两者之间平均误差为8.06%,在工业生产中这一误差是可以接受的。     

新型澄清池结构的动力分析计算

应用ANSYS软件对某公司设计的新型澄清池结构建立了三维有限元模型，进行了静力、模态和地震反应谱分析，着重对该结构在地震荷载作用下的安全性进行了研究，对原设计方案的锥体壁厚进行了优化计算。     

O2/N2和O2/CO2氛围下丙烷层流扩散火焰中碳烟生成数值模拟

富氧燃烧因其在强化燃烧和减少污染物排放方面的优势,被认为是一种极具潜力的清洁燃烧和碳捕集技术。基于有限速率化学反应模型,采用GRI-Mech3.0气相反应机理结合详细的热力学及输运数据,数值研究了2种富氧条件下丙烷同向流动扩散火焰中碳烟的生成,构建非反应性物质FCO2,探究了CO2化学效应对丙烷火焰碳烟生成的影响。结果表明:随着氧体积分数的增加,火焰温度和碳烟体积分数显著增加,火焰高度显著降低,但与O2/N2相比,O2/CO2氛围下火焰温度和碳烟体积分数显著降低,火焰高度显著增加;O2/CO2氛围下通过CO2热效应和化学效应影响火焰形态并降低关键组分H、OH自由基和C2H2的摩尔分数,CO2主要通过降低H自由基摩尔分数从而影响碳烟质量成核率和表面生长速率,而不是通过促进碳烟氧化过程来抑制碳烟的生成。     

横置正弦型凹穴微通道中超临界LNG流动传热特性研究

为强化印刷电路板式换热器(PCHE)中超临界LNG强化换热特性,基于处理表面强化换热技术,提出一种正弦型凹穴矩阵微通道模型,并对超临界LNG在其内部流动换热特性进行数值模拟研究。研究了不同凹穴结构阵列微通道流动换热性能和入口质量流量、正弦型凹穴高度和重力对范宁摩阻系数、对流传热系数及综合换热评价因子的影响,最后引入壁面平均涡强对正弦型凹穴局部流动与换热机理分析。结果表明:正弦型凹穴能够强化超临界LNG换热特性,换热效果与入口质量流速成正比,且环向横置阵列优于环向竖置阵列;凹穴高度增加,微通道中流动传热系数也随之增大;通过对比施加不同方向的重力对通道的流动换热影响,施加逆流方向的重力可以强化正弦型凹穴微通道的流动换热特性;结合综合换热评价因子分析,正弦型凹穴能够显著强化通道流动换热性能,并且凹穴高度0.2 mm阵列微通道换热性能最佳;通过壁面平均涡强分析正弦型凹穴通道局部流动换热机理,其能够产生强力漩涡使边界层变薄,对主流区域恶化程度低,能够加速热量由壁面向主流区传递,实现微通道表面强化换热。     

错列正弦型微通道中超临界LNG流动与换热分析

为强化液化天然气在印刷电路板式换热器(PCHE)内的换热效能,提出周期性波动强化综合换热性能的错列正弦型微通道模型并采用数值模拟方法进行验证.得到了流体温度121-345 K范围内超临界LNG在错列正弦型微通道和直通道下,热流密度、质量流量及入口压力对传热系数和摩阻因子的影响规律.此外,结合场协同原理,提出评价局部综合...     

基于数值模拟的输气弯管抗冲蚀结构优化

从气井中开采出来的天然气不可避免地会携带固体杂质.这些固体杂质会对集气管线产生冲蚀损伤,弯管处尤甚.在现有弯管冲蚀规律基础上,为了更直观地找出冲蚀形貌,有针对性地提高弯管抗冲蚀性能,对常规输气弯管进行冲蚀规律的数值模拟研究,采用离散相(DPM)模拟离散颗粒的运动并选用Tulsa大学(E/CRC)提出的冲蚀磨损预测模型,通过试验对比验证了模型的可靠性.根据冲蚀磨损主要发生在弯管45°～55°处的特征,设计了3种优化弯管结构(渐扩弯管、突扩弯管、加导流片弯管)来减缓弯管处的冲蚀磨损.结果 表明:与等直径弯管相比,在相同运行工况下,渐扩弯管和加导流片弯管的最大冲蚀率分别减少了64％和34％,而使用突扩弯管反而会加剧弯管处的冲蚀.该结论可为弯管的抗冲蚀结构优化提供理论依据.