[发明专利]一种船用低压燃气供应装置的优化方法

权利要求书

1.一种船用低压燃气供应装置的优化方法，其特征在于，根据所述船用低压燃气供应装置的系统工艺流程，分析并设计系统，具体包括系统管路设计、系统设备选型，所述系统管路包括主供气支路，蒸发气支路，所述系统设备选型包括LNG储罐、LNG循环泵、LNG气化器、加热器、阀；

所述一种船用低压燃气供应装置的优化方法是先根据实际燃气供应系统的工艺流程进行设计计算,并在HYSYS软件上建立与之相对应的工艺模型，在HYSYS软件中建立工艺模型之后,通过调整主要设备的控制变量,分析各个设备的用能变化,以优化所述装置设置，使得能源利用效率达到最优化；

所述分析并设计系统是根据用户侧用气参数进行计算,所述用户侧用气参数主要包括流量、压力、续航时间,还需要有工艺流程图、循环泵的性能曲线、阀组技术手册、气化器加热器的结构参数;

所述建立工艺模型的步骤包括：（1）在HYSYS软件中输入LNG组分和换热介质组分,在软件上选择物性方程为Peng-Rebsen方程；在输入LNG组分过程中,应根据不同地区的LNG组分在HYSYS软件中输入组分参数,组分类型包括甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、氮气，组分比例应根据不同地区的LNG组分输入模型；

（2）按照燃气供应的系统工艺流程在HYSYS中建立模型,根据实际工艺流程添加PID控制器,得到标定模型；PID控制包括主供气支路和BOG支路，主供气支路包括LNG储罐的压力流量监测、LNG循环泵的流速调控、用户调控，BOG支路包括LNG压力流量监测、储罐压力监测；在设置LNG循环泵控制策略时,是通过监测用户侧流量压力变化以控制LNG循环泵转速；

（3）按照实际工况各个设备的控制变量以及数据输入至标定模型,得到工艺模型；

（4）根据实际工况得到的各个设备的控制变量以及数据输入至标定模型后,使工艺模型运行与实际工况之间的误差小于5%；

最优化的步骤包括：（1）根据不同地区LNG组分以及不同的设计参数，对工艺模型的各个设备建立㶲分析模型；

（2）通过运行工艺模型，保证所述装置稳定运行之后记录各个状态点的焓值，计算得出装置系统的㶲效率；

（3）通过改变所述装置的工艺模型的控制变量，分别记录不同控制变量下装置系统的㶲效率；可以调整的控制变量为LNG储罐的保温参数、管道直径、泵出口压力、泵效率、气化器和加热器的设计参数；

（4）计算出的㶲效率应当以接近1为目标进行优化，在符合实际工程要求的前提下，调整所述装置的控制变量为最优化，并以此为该工况下能源利用的最优工艺参数。

2.根据权利要求1所述的船用低压燃气供应装置的优化方法，其特征在于，根据工艺模型中稳态参数输出的各个设备的㶲效率，进而分析相应的设计工况下能量利用效率，通过优化各个设备的控制变量，分析对比后得出最优工艺参数。