開題報(bào)告答辯-LNG液貨艙預(yù)冷過程優(yōu)化研究

LNG液貨艙預(yù)冷過程優(yōu)化研究

答辯學(xué)生：張A

開題報(bào)告內(nèi)容研究背景國內(nèi)研究現(xiàn)狀國外研究現(xiàn)狀研究主要內(nèi)容研究措施方法研究計(jì)劃進(jìn)度研究預(yù)期結(jié)果研究背景

天然氣是一種儲(chǔ)量豐富而又清潔的碳?xì)浠衔锶剂?，清潔且熱值高的天然氣能源日益受到世界各國重視，從世界范圍來看，天然氣的使用量在一次能源使用量中的比例已?jīng)達(dá)到24%以上。在我國這一比例僅為3.9%，所以，天然氣在我國的使用前景相當(dāng)可觀，對于能源需求極大而又厲行節(jié)能減排的中國來說，發(fā)展天然氣工業(yè)已經(jīng)成為我國改善環(huán)境和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的最佳選擇。但我國又是一個(gè)貧氣的國家，陸上天然氣儲(chǔ)量僅為38萬億立方米，而且主要位于不發(fā)達(dá)的西部等地區(qū)，為解決天然氣供需矛盾，提出了“海陸并舉”的發(fā)展舉措，陸上通過管道運(yùn)輸，海上通過LNG船進(jìn)行運(yùn)輸。研究背景

海上運(yùn)輸天然氣的運(yùn)輸主要是在大氣壓力、-163°C左右條件下將其液化成液化天然氣儲(chǔ)存在液貨艙內(nèi)再通過LNG船舶運(yùn)輸。在LNG船舶液艙裝貨前，為減小裝入貨物和艙體的溫度差，以防止裝貨時(shí)對液艙艙體的熱沖擊和過大的熱應(yīng)力及LNG液貨的快速蒸發(fā)汽化而產(chǎn)生大量不能控制的貨物氣體并導(dǎo)致液艙壓力的迅速上升，我們要提前要向液艙內(nèi)噴入少量LNG或液氮進(jìn)行預(yù)冷，使液貨艙從較高溫度降至-130°C的過程所需要的時(shí)間即是預(yù)冷時(shí)間。研究背景

圍蔽熱梯度、艙內(nèi)氣壓、液艙結(jié)構(gòu)型式、艙壁材料和噴射冷卻設(shè)備等都會(huì)影響預(yù)冷時(shí)間。對LNG船貨艙進(jìn)行預(yù)冷一般是在到達(dá)裝貨港口數(shù)日之前開始的,最好在到達(dá)裝貨港口時(shí)剛好完成所定的冷卻作業(yè)。因?yàn)轭A(yù)冷時(shí)間的長短不僅關(guān)系到預(yù)冷過程消耗LNG量的費(fèi)用，還關(guān)系到這一過程產(chǎn)生的熱沖擊和熱應(yīng)力對貨艙艙體材料的承受能力的影響，所以研究預(yù)冷過程的優(yōu)化是很有重要意義的。國內(nèi)研究現(xiàn)狀

國內(nèi)研究現(xiàn)狀國內(nèi)學(xué)者對MOSS型球形液貨艙和薄膜型液貨艙進(jìn)行了研究，但他們把注意力放在了預(yù)冷過程的熱量計(jì)算和預(yù)冷規(guī)律上，而沒有將預(yù)冷時(shí)間最優(yōu)來主要考慮。他們主要有：李品友.LNG船MOSS型球形液艙預(yù)冷溫度的計(jì)算和分析崔益嵩.LNG船液艙技術(shù)及預(yù)冷過程熱力研究李博洋.MOSS型LNG船液貨艙預(yù)冷規(guī)律分析盧煒.LNG船舶薄膜型液貨艙預(yù)冷工藝研究李迪陽.LNG船液貨艙預(yù)冷過程國外研究現(xiàn)狀

國外研究現(xiàn)狀

國外研究LNG船裝貨預(yù)冷過程要比我國較早，國外學(xué)者在這一過程重點(diǎn)集中于產(chǎn)生的貨物氣體的回收，艙內(nèi)壓力的控制以及貨艙對所受熱應(yīng)力的承受能力，在考慮以上條件的基礎(chǔ)上得出相應(yīng)的預(yù)冷時(shí)間，當(dāng)然這不是最佳時(shí)間。研究內(nèi)容

針對預(yù)冷時(shí)間這一目標(biāo)函數(shù)，不斷調(diào)整圍蔽熱梯度、艙內(nèi)氣壓、改變液貨艙艙壁材料和厚度等限制條件的預(yù)冷過程的優(yōu)化思路，獲得液艙預(yù)冷過程中預(yù)冷時(shí)間的優(yōu)化方案，得出最佳預(yù)冷時(shí)間,以期在到達(dá)裝貨港口時(shí)剛好完成所定的冷卻作業(yè)，減少預(yù)冷過程消耗LNG量的和相關(guān)費(fèi)用，同時(shí)考慮到到這一過程產(chǎn)生的熱沖擊和熱應(yīng)力對貨艙艙體材料的承受能力的影響，符合船級社規(guī)范規(guī)定的允許的最大平均降溫速率。

LNG液貨艙結(jié)構(gòu)簡圖LNG液貨艙預(yù)冷過程研究方法與措施1、查閱相關(guān)文獻(xiàn)，獲取所需的相關(guān)資料，掌握相關(guān)知識，了解當(dāng)今研究現(xiàn)狀。

2、在掌握他人研究成果的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，用相關(guān)知識推導(dǎo)出預(yù)冷時(shí)間與圍蔽熱梯度、艙內(nèi)氣壓、液貨艙艙壁材料比熱容和厚度的關(guān)系式，分析這些量對遇冷時(shí)間的影響，從而得到最佳預(yù)冷時(shí)間。研究進(jìn)度安排進(jìn)度安排：本研究論文初步計(jì)劃從2015年1月開始至2015年4月初結(jié)束，歷時(shí)3個(gè)月時(shí)間。1.準(zhǔn)備階段(2014.12—2015.1):召開畢業(yè)論文開題報(bào)告會(huì)等，明確研究的方向、對象和方法。2.啟動(dòng)階段(2015.1―2015.2)：選題及收集相關(guān)資料并撰寫開題報(bào)告；撰寫任務(wù)書；擬訂論文研究提綱和研究方案。3.實(shí)踐研究階段(2015.2―2015.4):進(jìn)行實(shí)證研究。依據(jù)論文大綱撰寫論文并請求老師指導(dǎo)，進(jìn)行多個(gè)輪回的指導(dǎo)研究，完成最終定稿。4.答辯階段(2015.4—2015.5):準(zhǔn)備并參加論文答辯，提交畢業(yè)論文和完整資料。研究預(yù)期結(jié)果針對預(yù)冷時(shí)間這一目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化，獲得了液艙預(yù)冷過程中預(yù)冷時(shí)間的優(yōu)化方案，得出最佳預(yù)冷時(shí)間。能夠?qū)崿F(xiàn)在到達(dá)裝貨港口時(shí)基本上完成所定的冷卻作業(yè)，減少預(yù)冷