19319

۱۹۳۱۹

طراحي و تحليل اگزرژي – اقتصادي توليد LNG به وسيله موتور استرلينگ و بهينه سازي فرآيند

كارشناسي ارشد

مهندسي سيستم هاي انرژي - انرژي و محيط زيست

۱۳۹۷

۱۳۹۷/۳/۲۲

دكتر روح اله احمدي

فناوري هاي نوين

با توجه به روند رو به رشد مصرف انرژي، استفاده از سوخت¬هاي پاك و ارزان قيمت مورد توجه قرار گرفته است.گاز طبيعي به عنوان يكي از پاك¬ترين سوخت¬هاي فسيلي به عنوان انتخاب اول واحد صنعتي، به منظور تامين سوخت مصرفي مورد استفاده قرار مي¬¬گيرد. شبكه گازرساني سراسري كشور با هدف تامين گاز طبيعي در دو سطح مصرف خانگي و اداري و همچنين صنعتي، تامين گاز را بر عهده دارد. در فصول سرد سال با توجه به اولويت تامين گاز مصرفي مشتركين خانگي، واحد¬هاي صنعتي امكان استفاده از سوخت گاز طبيعي را ندارند و در نتيجه سوخت خود را، به سوخت دوم جايگزين مي¬نمايند. سوخت دوم معمولا سوختي مايع، همچون گازوييل يا مازوت است كه داراي آثار بد زيست محيطي، هزينه بالا و كاهش راندمان تجهيزات صنعتي است. با توجه به اين كه در فصول گرم سال، امكان ذخيره سازي گاز طبيعي مازاد بر مصرف وجود دارد، مي بايست گاز طبيعي را بصورت LNG، ذخيره سازي نمود و در واقع مصرف واحد صنعتي را پيك سايي نمود. LNG ذخيره سازي شده داراي يك زنجيره تامين سه مرحله¬اي است كه توليد، ذخيره سازي و گازي سازي را، شامل مي¬شود. در اين پژوهش با استفاده از موتور برودتي استرلينگ، شرايط توليد LNG بررسي شده است. سپس LNG توليد شده اگزرژي برودتي خود را به موتور حرارتي استرلينگ تحويل داده و برق توليد مي-نمايد. شرايط اگزرژي- اقتصادي توليد LNG و گازي سازي آن، بررسي شده است. عوامل موثر بر بازدهي موتور استرلينگ، در نرم افزار ESSكد نويسي شده و نتايج، ضرورت پيك سايي واحد¬ها را براساس ميزان توليد ميكرو نشان مي¬دهد. تعيين ظرفيت LNG مورد نياز براي يك واحد نمونه صنعتي، نيروگاه گازي بابا ساعي اروميه، نيز بررسي شده است.

1397/06/20

Design and Exergoeconomic Analysis of LNG Production Using Stirling engine and Process Optimization

12/22/2018 12:00:00 AM

By considering the growing consumption of energy, the use of clean and inexpensive fuels has been considered. Natural gas is used as one of the cleanest fossil fuels as the first choice of the industrial unit such as powerplants. The national gas distribution network of the country is supplying gas for the purpose of supplying energy demand household chore and industrial part. In the winter, home use is a priority. For this reason, industries should use alternative fuels. Alternative fuel is usually a liquid fuel, such as gasoline or mazut, which has environmental effects, high costs, and reduced efficiency of industrial equipment. Due to the possibility of storing excessive natural gas in summer, natural gas should be stored as LNG in order to optimize the consumption of the industrial unit. In this study, the production conditions of LNG have been investigated using a Stirling Cryogenic Engine. LNG then supplies its refrigeration exergy to the Stirling thermal engine and generates electricity. The exergy-economic conditions of LNG production and its gasification have been investigated. The factors affecting the efficiency of the Stirling engine, coded in the ESS software and the results, indicate the necessity of the courier units based on the micro production rate. Determination of the required LNG capacity for a typical industrial unit, Baba Sai Urumieh gas power plant has also been investigated.