fsru系统热经济性分析(附件)【字数：16691】
摘 要摘 要??作为一种清洁、高效的能源，液化天然气已经成为本世纪重点发展的能源。随着我国经济的快速发展，能源结构得到调整，LNG在各领域将被广泛使用。因此，大量引进LNG清洁能源是必然趋势。在我国，随着数座液化天然气固定接受终端的完工，液化天然气浮式接受终端也在加紧建造，这也就是业界普遍称为的FSRU（floating storage regasification unit）。因为LNG-FSRU中的核心设备是再气化模块，所以它是评价整个系统性能的关键因素。 在海上使用的再气化装置，选择IFV系统最为合理。目前IFV系统有整体式IFV系统和分开式IFV系统，所以本文针对渤海地区具体的环境条件，对这两种IFV系统做热经济性分析，热经济性分析包括经济性分析（系统的购买费用及运行费用）、?效率计算、年度化成本计算（将非?成本按资产使用寿命每年均摊）、单位?成本计算（年度化成本和?成本进行统一）；最后根据单位?成本和?效率进行权衡从而选择最合适的IFV系统结构。对于本课题在渤海中的工况，经计算得到整体式IFV系统的?效率不但比分开式IFV系统的?效率高，而且单位?成本比分开式IFV系统的单位?成本要低，所以从这两种IFV系统中选择整体式IFV系统作为实施的方案最为合理。关键字中间介质气化器；HYSYS；热经济性分析；?效率；单位?成本
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究的背景及意义 1
1.2 国内外发展现状及存在的问题 2
1.3研究目的与任务 3
1.3.1 研究目的 3
1.3.2 研究任务 3
第二章 利用HYSYS软件建立IFV模型 5
2.1 IFV结构及其传热流程介绍 5
2.1.1 整体式IFV的传热流程 5
2.1.2 分开式IFV的传热流程 6
2.2 HYSYS软件介绍及对本课题的适用性 6
2.3 HYSYS数学模型 7
2.4 HYSYS建模 7
2.4.1 渤海地区整体式IFV建模 8
2.4.2 分开式IFV建模 15
2.4.3 建模过程的注意点 19
第三章 利用Refp *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
rop软件计算气体?值 21
3.1 软件介绍 21
3.2 软件使用方法 21
第四章 热经济学的理论基础 23
4.1两种热力学分析方法 23
4.2 热经济学分析法 25
4.2.1 热经济学的定义 25
4.2.2 热经济学模式 25
4.3 热力学基础 26
4.4 经济学基础 28
4.4.1 资金回收系数 CRF 28
4.4.2 现金系数 PWF] 29
4.4.3 年度化成本（非?成本） 29
4.4.4 设备折旧 30
4.4.5 成本方程（经济平衡式） 30
4.5 热经济学模型 31
4.5.1 子系统Ⅰ的热经济平衡方程 31
4.5.2 子系统Ⅱ的热经济平衡方程 31
4.6 本章小结 32
第五章 IFV在渤海地区的热经济性分析 34
5.1 工程概况 34
5.2 经济性计算 34
5.2.1 计算条件 34
5.2.2 两种方案的初投资 34
5.2.3 热经济性分析所需的经济参数 35
5.3 ?效率计算 36
5.3.1?的介绍 36
5.3.2整体式IFV?效率计算 37
5.3.3分开式IFV?效率计算 43
5.4 年度化成本计算 54
5.5 单位?成本计算 55
5.6本章小结 56
结 论 57
展 望 57
致 谢 58
参考文献 59
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
可持续发展是本世纪一个重要的话题，能源结构的调整无疑是重中之重，传统能源煤和石油在当今时代已经显现出诸多弊端，液化天然气以其较高的热值并且燃烧产物无污染，已经成为各国着重发展的能源对象。进入本世纪，我国的能源结构更加倾向于清洁能源，液化天然气的消费量将大幅增加，预计2019年以后，每年的液化天然气缺口将达500至800亿m3，其中的51％将来自液化天然气的进口[1]。因此，大量引进LNG清洁能源是必然趋势。直至2011 年初，60 多个液化天然气接收终端遍布世界各地，在我国，随着数座液化天然气固定接受终端的完工，液化天然气浮式接受终端也在加紧建造，但问题是，液化天然气接收端的接收量满足不了液化天然气的需求量。为了人类的可持续发展，节约土地资源，越来越多的海上液化天然气接收端将被建造并投入使用。
传统的陆上液化天然气接收端需要较长的审批时间，投资巨大，建设时间过长，而且对港口的地理环境条件要求比较高，所以浮式液化天然气接收站应运而生。2005年，美国建成并投入使用世界上第一个浮式项目，此后，世界各地的浮式接收站陆续被建成并投入使用[2]。2013年，我国首个浮式液化天然气接收站在天津被投入使用。因为LNGFSRU中的核心设备是再气化模块，所以它是评价整个系统性能的关键因素[3]。
海上使用的再气化系统是IFV系统，目前，IFV系统分为整体式IFV系统和分开式IFV系统。其中，整体式IFV系统具有结构紧凑，中间介质无需用泵输送的优点，但制造困难、被国外技术封锁，使其价格昂贵；国产的分开式IFV系统价格便宜，但其占用空间较大、显得笨重[4]；为了经济利益最大化，本文针对渤海地区的具体工况，分别对整体式IFV系统和分开式IFV系统进行热经济性分析，从而选择出最佳的IFV系统结构。为今后的国产IFV系统的发展提供一些借鉴。
1.2 国内外发展现状及存在的问题
国际上，对浮式液化天然气接收端的研究比较多。最早的是2000年11月《Offshore Engineer》的报道，经过意大利船级社的研究论证了液化天然气海上接受终端是具有可行性的[5]。2005年4月，美国完成了世界上第一个海上LNG接收终端的商业运转，这也标志着海上液化天然气接受终端由概念上的设计变成了工程上的应用。
由于FSRU系统优点多、功能齐全，国内外高度关注这种系统并把它作为近海离岸式接收终端的主要形式。经过多年的研究，海上液化天然气接收终端积累了许多实际经验，在实际工程应用中，已经实现了海上液化接收终端中的某些形式[6]。比起国外的先进水平，我国在浮式液化天然气接收端的实际工程运用中积累的经验较少。在国内，目前相关科研机构主要研究内容是接受方案的技术研究、FSRU与GBS比选研等，这些研究为未来的浮式液化天然气接收端的建设提供了一些技术基础[7]。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究的背景及意义 1
1.2 国内外发展现状及存在的问题 2
1.3研究目的与任务 3
1.3.1 研究目的 3
1.3.2 研究任务 3
第二章 利用HYSYS软件建立IFV模型 5
2.1 IFV结构及其传热流程介绍 5
2.1.1 整体式IFV的传热流程 5
2.1.2 分开式IFV的传热流程 6
2.2 HYSYS软件介绍及对本课题的适用性 6
2.3 HYSYS数学模型 7
2.4 HYSYS建模 7
2.4.1 渤海地区整体式IFV建模 8
2.4.2 分开式IFV建模 15
2.4.3 建模过程的注意点 19
第三章 利用Refp *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
rop软件计算气体?值 21
3.1 软件介绍 21
3.2 软件使用方法 21
第四章 热经济学的理论基础 23
4.1两种热力学分析方法 23
4.2 热经济学分析法 25
4.2.1 热经济学的定义 25
4.2.2 热经济学模式 25
4.3 热力学基础 26
4.4 经济学基础 28
4.4.1 资金回收系数 CRF 28
4.4.2 现金系数 PWF] 29
4.4.3 年度化成本（非?成本） 29
4.4.4 设备折旧 30
4.4.5 成本方程（经济平衡式） 30
4.5 热经济学模型 31
4.5.1 子系统Ⅰ的热经济平衡方程 31
4.5.2 子系统Ⅱ的热经济平衡方程 31
4.6 本章小结 32
第五章 IFV在渤海地区的热经济性分析 34
5.1 工程概况 34
5.2 经济性计算 34
5.2.1 计算条件 34
5.2.2 两种方案的初投资 34
5.2.3 热经济性分析所需的经济参数 35
5.3 ?效率计算 36
5.3.1?的介绍 36
5.3.2整体式IFV?效率计算 37
5.3.3分开式IFV?效率计算 43
5.4 年度化成本计算 54
5.5 单位?成本计算 55
5.6本章小结 56
结 论 57
展 望 57
致 谢 58
参考文献 59
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
可持续发展是本世纪一个重要的话题，能源结构的调整无疑是重中之重，传统能源煤和石油在当今时代已经显现出诸多弊端，液化天然气以其较高的热值并且燃烧产物无污染，已经成为各国着重发展的能源对象。进入本世纪，我国的能源结构更加倾向于清洁能源，液化天然气的消费量将大幅增加，预计2019年以后，每年的液化天然气缺口将达500至800亿m3，其中的51％将来自液化天然气的进口[1]。因此，大量引进LNG清洁能源是必然趋势。直至2011 年初，60 多个液化天然气接收终端遍布世界各地，在我国，随着数座液化天然气固定接受终端的完工，液化天然气浮式接受终端也在加紧建造，但问题是，液化天然气接收端的接收量满足不了液化天然气的需求量。为了人类的可持续发展，节约土地资源，越来越多的海上液化天然气接收端将被建造并投入使用。
传统的陆上液化天然气接收端需要较长的审批时间，投资巨大，建设时间过长，而且对港口的地理环境条件要求比较高，所以浮式液化天然气接收站应运而生。2005年，美国建成并投入使用世界上第一个浮式项目，此后，世界各地的浮式接收站陆续被建成并投入使用[2]。2013年，我国首个浮式液化天然气接收站在天津被投入使用。因为LNGFSRU中的核心设备是再气化模块，所以它是评价整个系统性能的关键因素[3]。
海上使用的再气化系统是IFV系统，目前，IFV系统分为整体式IFV系统和分开式IFV系统。其中，整体式IFV系统具有结构紧凑，中间介质无需用泵输送的优点，但制造困难、被国外技术封锁，使其价格昂贵；国产的分开式IFV系统价格便宜，但其占用空间较大、显得笨重[4]；为了经济利益最大化，本文针对渤海地区的具体工况，分别对整体式IFV系统和分开式IFV系统进行热经济性分析，从而选择出最佳的IFV系统结构。为今后的国产IFV系统的发展提供一些借鉴。
1.2 国内外发展现状及存在的问题
国际上，对浮式液化天然气接收端的研究比较多。最早的是2000年11月《Offshore Engineer》的报道，经过意大利船级社的研究论证了液化天然气海上接受终端是具有可行性的[5]。2005年4月，美国完成了世界上第一个海上LNG接收终端的商业运转，这也标志着海上液化天然气接受终端由概念上的设计变成了工程上的应用。
由于FSRU系统优点多、功能齐全，国内外高度关注这种系统并把它作为近海离岸式接收终端的主要形式。经过多年的研究，海上液化天然气接收终端积累了许多实际经验，在实际工程应用中，已经实现了海上液化接收终端中的某些形式[6]。比起国外的先进水平，我国在浮式液化天然气接收端的实际工程运用中积累的经验较少。在国内，目前相关科研机构主要研究内容是接受方案的技术研究、FSRU与GBS比选研等，这些研究为未来的浮式液化天然气接收端的建设提供了一些技术基础[7]。
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