Введение
1. Регазификация жидких криопродуктов 10
1.1. Описание области исследования 10
1.2. Обзор научных исследований по утилизации отбросной энергии
1.2.1. Исследовательские работы по утилизации отбросной энергии 12
1.2.2. Анализ научно-исследовательских разработок в области регазификации 14
1.3. Анализ разработок, защищенных патентными правами 15
1.3.1. Существующие стандартные схемы регазификации жидких криопродуктов15
1.3.2. Схемы регазификации жидкого криопродукта с утилизацией теплоотводящей способности 17
1.3.3. Системы регазификации с выработкой электроэнергии при расширении криопродукта 20
1.3.4. Результаты научных разработок систем регазификации 22
1.4. Теоретические основы анализа способов регазификации 23
1.4.1. Современные подходы в исследовании термодинамической эффективности23
1.4.2. Дополнительные затраты энергии и эксергетический КПД 30
1.4.3. Обзор способов утилизации теплоотводящей способности регазифицируемого криопродукта с выработкой электроэнергии 31
1.5. Выводы по главе «Регазификация жидких криопродуктов» 37
2. Эксергетический анализ способов регазификации жидких криопродуктов 38
2.1. Объекты и методика исследования 38
2.2. Система регазификации с погружным змеевиком
2.2.1. Математическая модель рабочих процессов 39
2.2.2. Расчетная модель системы регазификации с погружным змеевиком 42
2.2.3. Расчет параметров эффективности установки 43
2.3. Система регазификации с погружным змеевиком и газотурбинным генератором
2.3.1. Математическая модель рабочих процессов 45
2.3.2. Расчетная модель системы регазификации с погружным змеевиком и газотурбинным генератором 49
2.3.3. Расчет параметров эффективности установки 50
2.4. Система регазификации с органическим циклом Ренкина и газотурбинным генератором 52
2.4.1. Математическая модель рабочих процессов 52
2.4.2. Расчетная модель системы регазификации с органическим циклом Ренкина56
2.4.3. Критерии выбора рабочего вещества и компоновки схемы установки 56
2.4.4. Сравнение установок ORC на выбранных рабочих веществах 62
2.5. Система регазификации с замкнутым циклом Брайтона и газотурбинным генератором 65
2.5.1. Математическая модель рабочих процессов 65
2.5.1. Расчетная модель системы регазификации с замкнутым циклом Брайтона 68
2.5.2. Критерии выбора рабочего вещества и компоновки схемы установки с циклом Брайтона 69
2.5.3. Критерии выбора рабочего тела и его параметров 73
2.5.4. Расчет параметров эффективности установки 79
2.6. Система регазификации с ВРУ, органическим циклом Ренкина и газотурбинным генератором 80
2.6.1. Процессы и аппараты установки регазификации с воздухоразделением 81
2.6.2. Математическая модель рабочих процессов 89
2.6.3. Расчет параметров эффективности установки 98
2.7. Регазификация с получением сжиженных углеводородных газов 101
2.7.1. Описание процесса совмещения регазификации и газофракционирования101
2.7.2. Расчет параметров эффективности установки
2.8. Сравнительный анализ способов утилизации холода регазификации. 107
2.9. Выводы по главе «Эксергетический анализ способов регазификации жидких криопродуктов» 113
3. Анализ операционных и капитальных затрат 114
3.1. Использование расчетных моделей для анализа экономической эффективности 114
3.2. Анализ операционных затрат современных способов регазификации 115
3.2.1. Стоимость сырья и продуктов установок регазификации 117
3.3. Анализ капитальных затрат на создание установок регазификации 122
3.3.1. Методика оценки стоимости основного оборудования установок регазификации 123
3.3.2. Анализ стоимости основного оборудования исследуемых установок регазификации 1 3.4. Результаты анализа операционных и капитальных затрат. Сроки окупаемости131
3.5. Выводы по главе «Анализ операционных и капитальных затрат» 133
4. Модернизация малотоннажных объектов регазификации СПГ 134
4.1. Сравнительный анализ энергетических и экономических параметров эффективности для установок регазификации 134
4.2. Анализ особенностей применения способов с циклами Брайтона и Ренкина для задач модернизации СПХР
4.2.1. Модернизация СПХР с использованием цикла Брайтона 135
4.2.2. Модернизация СПХР с использованием открытого цикла Ренкина 140
4.3. Математическая и расчетная модели рабочих процессов в установке с открытым
циклом Ренкина 142
4.4. Анализ параметров установки-прототипа с использованием расчетной модели 146
4.5. Анализ эффективности установок регазификации с атмосферными испарителями 152
4.6. Выводы по главе «Модернизация малотоннажных объектов регазификации СПГ» 156
Заключение 158
Список использованной литературы
