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双燃料发动机LNG供气系统集成优化及气化性能仿真研究
| 论文题名： | 双燃料发动机LNG供气系统集成优化及气化性能仿真研究 |
| 关键词： | 供气系统;监控系统;气化流程;双燃料发动机 |
| 摘要： | 随着能源价格的高涨和环境污染问题日益突出，LNG作为清洁、高效的燃料越来越受到市场青睐，而船舶每年需要消耗大量石油燃料，以LNG作为燃料的船用双燃料发动机也越来越受到各大船舶公司的重视，成为主要研究和发展的对象，其供气系统也必将迎来快速的发展阶段。 本文以上海沪东重机有限公司试车台用 LNG供气系统项目为背景，设计一套为ME-GI型船用发动机提供燃气的高压供气系统。针对存储在低温储罐内的LNG，通过输送泵输送给LNG高压泵，高压泵再根据主机负荷将LNG加压到相应的压力后进行加热气化进入主机的工作流程，研究双燃料发动机LNG供气系统工艺设备集成优化。以功能要求为依据，对供气系统进行模块划分，分析研究供气系统的各个模块的功能、特点、实现方法及所需设备，完成主机供气任务对各个子系统协同工作的要求，完成复杂供气系统的集成优化。结合各模块基本原理设计，对供气系统进行气化所需换热量计算、锅炉能力计算、LNG储罐容积计算、通风系统能力计算及管路设计等，从而完成供气系统设计。 为了控制船用双燃料发动机LNG气化流程的出口温度，进而控制双燃料发动机的燃烧性能及燃烧效率，基于Aspen plus建立 LNG气化装置的仿真模型。以ME-GI型主机的实际数据为输入，通过调用相关的热力学方法和设备模块，计算得出气化流程主要设备参数，与实际计算结果作对比，验证了模型的可行性。同时对VAP（Vaporizer）中的GW（Glycol Water）进口温度、GW出口温度、VAP中LNG进口压力、LNG中甲烷浓度等运行参数进行模拟计算，得出各参数对 LNG气化流程出口温度、VAP换热面积及换热量的影响规律，依此加强温度控制，并为VAP的节能选型提供依据，为各型船用双燃料发动机LNG气化流程的优化设计提供重要的理论基础。 最后，结合LNG供气系统的实际监控需求，给出了监控系统的具体设计方案，并对监控系统的硬件和软件进行了选型和配置，为 ME-GI型主机供气系统设计提供依据。 |
| 作者： | 洪从媛 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 杨兴林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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