Г.К. Лавренченко, О.Г. Слинько, Олександр М. Шумило, Артем С. Бойчук, Сергій В. Козловський, В.М. Галкін
{"title":"液化气再气化热力循环与机械能发电","authors":"Г.К. Лавренченко, О.Г. Слинько, Олександр М. Шумило, Артем С. Бойчук, Сергій В. Козловський, В.М. Галкін","doi":"10.15421/jchemtech.v31i4.294929","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Перевезення, зберігання й використання зріджених газів зараз займають значну частку у світовому газовому господарстві й зберігають тенденцію до подальшого збільшення. Для економічно виправданого морського рефрижераторного перевезення гази в терміналах відвантаження скраплюються. Будучи доставленими до місця споживання для можливості подальшого використання вони перетворюються у звичайний газ низького тиску – регазифікуються. Зараз цей процес здійснюється у звичайних теплообмінних апаратах, що обігріваються природними джерелами теплоти або попередньо спеціально нагріваємими теплоносіями. Зріджені гази подібно стиснутій механічній пружині містять велику кількість потенційної енергії, накопиченої при скрапленні. У використовуваному зараз технологічному процесі регазифікації ця енергія не використовується. У роботі пропонується термодинамічний цикл регазифікації зріджених газів, у якому отримується механічна енергії. Використовуючи гідродинамічний метод перетворення рідини в насичену пару, розглянутий нами раніше, і ізохорний процес її перегріву в пропонуємому термодинамічному циклі регазифікації, пара багаторазово ізохорно перегрівається та ізоентропно розширюється в турбіні. У сукупності це дозволяє одержувати багато механічної роботи. Враховуючи низьку температуру рефрижераторного перевезення зріджених газів, у роботі розглянуто варіант використання комбінованого гарячого джерела теплоти: спочатку пара нагрівається за рахунок теплоти навколишнього середовища, а потім перегрівається до більш високої температури спеціально нагріваємою водою.\nВиконані теплові розрахунки пропонуємого термодинамічного циклу регазифікації ЗПГ (метану), який перевозиться при температурі мінус 161.28 °С і етилену – мінус 101.77 °С. Розрахунки, які виконані для метану, показали, що використання пропонуємого методу при його регазифікації на одному з найбільших в Європі регазифікаційних терміналі «Barcelona», продуктивність якого 17.1 млрд. нм3/рік, дозволить одержувати потужність гіпотетичної паротурбінної установки 262 737.90 кВт. Отже, річне виробництво енергії складе 2 295 278 302 кВт∙г. Для виробництва такої кількості електроенергії потрібно 573 820 тонн палива за умови, що питома витрата палива використовуємим дизель-генератором складає 0.25 кг/(кВт∙г).","PeriodicalId":41282,"journal":{"name":"Journal of Chemistry and Technologies","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.5000,"publicationDate":"2024-01-26","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"ТЕРМОДИНАМІЧНИЙ ЦИКЛ РЕГАЗИФІКАЦИИ ЗРІДЖЕНИХ ГАЗІВ З ОДЕРЖАННЯМ МЕХАНІЧНОЇ ЕНЕРГІЇ\",\"authors\":\"Г.К. Лавренченко, О.Г. Слинько, Олександр М. Шумило, Артем С. Бойчук, Сергій В. Козловський, В.М. Галкін\",\"doi\":\"10.15421/jchemtech.v31i4.294929\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Перевезення, зберігання й використання зріджених газів зараз займають значну частку у світовому газовому господарстві й зберігають тенденцію до подальшого збільшення. Для економічно виправданого морського рефрижераторного перевезення гази в терміналах відвантаження скраплюються. Будучи доставленими до місця споживання для можливості подальшого використання вони перетворюються у звичайний газ низького тиску – регазифікуються. Зараз цей процес здійснюється у звичайних теплообмінних апаратах, що обігріваються природними джерелами теплоти або попередньо спеціально нагріваємими теплоносіями. Зріджені гази подібно стиснутій механічній пружині містять велику кількість потенційної енергії, накопиченої при скрапленні. У використовуваному зараз технологічному процесі регазифікації ця енергія не використовується. У роботі пропонується термодинамічний цикл регазифікації зріджених газів, у якому отримується механічна енергії. Використовуючи гідродинамічний метод перетворення рідини в насичену пару, розглянутий нами раніше, і ізохорний процес її перегріву в пропонуємому термодинамічному циклі регазифікації, пара багаторазово ізохорно перегрівається та ізоентропно розширюється в турбіні. У сукупності це дозволяє одержувати багато механічної роботи. Враховуючи низьку температуру рефрижераторного перевезення зріджених газів, у роботі розглянуто варіант використання комбінованого гарячого джерела теплоти: спочатку пара нагрівається за рахунок теплоти навколишнього середовища, а потім перегрівається до більш високої температури спеціально нагріваємою водою.\\nВиконані теплові розрахунки пропонуємого термодинамічного циклу регазифікації ЗПГ (метану), який перевозиться при температурі мінус 161.28 °С і етилену – мінус 101.77 °С. Розрахунки, які виконані для метану, показали, що використання пропонуємого методу при його регазифікації на одному з найбільших в Європі регазифікаційних терміналі «Barcelona», продуктивність якого 17.1 млрд. нм3/рік, дозволить одержувати потужність гіпотетичної паротурбінної установки 262 737.90 кВт. Отже, річне виробництво енергії складе 2 295 278 302 кВт∙г. Для виробництва такої кількості електроенергії потрібно 573 820 тонн палива за умови, що питома витрата палива використовуємим дизель-генератором складає 0.25 кг/(кВт∙г).\",\"PeriodicalId\":41282,\"journal\":{\"name\":\"Journal of Chemistry and Technologies\",\"volume\":null,\"pages\":null},\"PeriodicalIF\":0.5000,\"publicationDate\":\"2024-01-26\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Journal of Chemistry and Technologies\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.15421/jchemtech.v31i4.294929\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"Q4\",\"JCRName\":\"CHEMISTRY, MULTIDISCIPLINARY\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Journal of Chemistry and Technologies","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.15421/jchemtech.v31i4.294929","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"Q4","JCRName":"CHEMISTRY, MULTIDISCIPLINARY","Score":null,"Total":0}
ТЕРМОДИНАМІЧНИЙ ЦИКЛ РЕГАЗИФІКАЦИИ ЗРІДЖЕНИХ ГАЗІВ З ОДЕРЖАННЯМ МЕХАНІЧНОЇ ЕНЕРГІЇ
Перевезення, зберігання й використання зріджених газів зараз займають значну частку у світовому газовому господарстві й зберігають тенденцію до подальшого збільшення. Для економічно виправданого морського рефрижераторного перевезення гази в терміналах відвантаження скраплюються. Будучи доставленими до місця споживання для можливості подальшого використання вони перетворюються у звичайний газ низького тиску – регазифікуються. Зараз цей процес здійснюється у звичайних теплообмінних апаратах, що обігріваються природними джерелами теплоти або попередньо спеціально нагріваємими теплоносіями. Зріджені гази подібно стиснутій механічній пружині містять велику кількість потенційної енергії, накопиченої при скрапленні. У використовуваному зараз технологічному процесі регазифікації ця енергія не використовується. У роботі пропонується термодинамічний цикл регазифікації зріджених газів, у якому отримується механічна енергії. Використовуючи гідродинамічний метод перетворення рідини в насичену пару, розглянутий нами раніше, і ізохорний процес її перегріву в пропонуємому термодинамічному циклі регазифікації, пара багаторазово ізохорно перегрівається та ізоентропно розширюється в турбіні. У сукупності це дозволяє одержувати багато механічної роботи. Враховуючи низьку температуру рефрижераторного перевезення зріджених газів, у роботі розглянуто варіант використання комбінованого гарячого джерела теплоти: спочатку пара нагрівається за рахунок теплоти навколишнього середовища, а потім перегрівається до більш високої температури спеціально нагріваємою водою.
Виконані теплові розрахунки пропонуємого термодинамічного циклу регазифікації ЗПГ (метану), який перевозиться при температурі мінус 161.28 °С і етилену – мінус 101.77 °С. Розрахунки, які виконані для метану, показали, що використання пропонуємого методу при його регазифікації на одному з найбільших в Європі регазифікаційних терміналі «Barcelona», продуктивність якого 17.1 млрд. нм3/рік, дозволить одержувати потужність гіпотетичної паротурбінної установки 262 737.90 кВт. Отже, річне виробництво енергії складе 2 295 278 302 кВт∙г. Для виробництва такої кількості електроенергії потрібно 573 820 тонн палива за умови, що питома витрата палива використовуємим дизель-генератором складає 0.25 кг/(кВт∙г).