اثرات تغييرات دمايي محيط و خوراك بر عملكرد واحدهاي مايع سازي گاز طبيعي با كاربري قله‌ سايي

Effects of varying the ambient temperature and feed conditions on the performance of peak-shaving natural gas liquefaction plants

تغييرات دماي محيط و نرخ جريان گاز خوراك از جمله پارامترهايي است كه در طراحي واحدهاي مايع‌سازي گاز طبيعي با كاربري قله‌سايي بايد مدنظر قرار گيرند. در اين تحقيق، يك سيستم مايع‌ساز جهت ذخيره‌سازي گاز موردنياز يك نيروگاه با توان توليدي 332 مگاوات براي 60 روز اوج سرما در فصل سرد، طراحي و اثرات تغييرات دمايي محيط و همچنين تغيير دبي گاز خوراك بر عملكرد آن، مورد مطالعه قرار گرفته است. نتايج تحقيق بيانگر اين موضوع است كه در شرايط كمينه دما، اختلاف دماي مينيمم در مبدل چندجرياني با شيب ملايمي افت پيدا خواهد كرد در حالي كه در شرايط بيشينه دما، اختلاف دماي مينيمم در مبدل چندجرياني با شيب تندي افت پيدا مي‌كند كه خطر تداخل دمايي را به همراه خواهد داشت. همچنين بررسي تغييرات دبي گاز خوراك در عملكرد چرخه بيانگر اين مهم است كه در دماهاي زير نقطه طراحي (حالت پايه)، افزايش دبي گاز خوراك، سبب افزايش ملايم اختلاف دماي مينيمم در مبدل خواهد شد. اما در دماهاي بالاي نقطه طراحي (حالت پايه)، افزايش دبي گاز خوراك سبب كاهش شديد اختلاف دمايي مينيمم خواهد شد.

Changes in the ambient temperature and feed gas flowrate are among the parameters that should be taken into account when designing peak-shaving single mixed refrigerant liquefaction processes. In this investigation, a liquefying system for storing the required gas energy for a typical 332 MW power plant during a 60-days cold season peak period was designed and its function under varying ambient temperature and also feed gas flowrate was studied. The results indicate that in minimum temperature condition, the minimum temperature difference in the multiflow heat exchanger will decrease with a slight slope, while with in maximum temperature condition, the minimum temperature difference in the multiflow heat exchanger will drop with a steep slope that show the risk of temperature cross during maximum temperature condition. Also, the study of changes in the flowrate of feedgas indicates that in the environmental conditions below the design point (base state), increasing the feed gas flowrate occasion increase the minimum temperature difference in the heat exchanger. But in the environmental conditions above the design point (base state), the increase in feed gas flowrate will result in a sharp decrease in the minimum temperature difference.