الملخص
يهدف هذا العمل إلى المساهمة في موضوع استعادة الإكسيرجي الباردة من الحالات التي تكون فيها درجات الحرارة أقل من درجة حرارة المحيط الجوي، حيث قد تمتلك هذه المواد مثل الغاز الطبيعي المسال (LNG) كمية كبيرة مما يسمى بالإكسيرجي الباردة، والتي عادة لا يتم تمييزها أو استردادها أثناء عملية إعادة تحويل الغاز المسال إلى غاز (عمليات التغويز). تم اختيار محطة درنة البخارية (شمال شرق ليبيا) لتسليط الضوء على مدى الاستفادة من الإكسيرجي الباردة التي يمتلكها الغاز الطبيعي المسال، حيث تتم عملية التغويز من خلال استخدام الطاقة الحرارية المنبعثة من مكثف محطة الطاقة البخارية المختارة. يتم ضغط الغاز الطبيعي وتسييله لخفض حجم الغاز المعد للشحن في درجات حرارة منخفضة للغاية، حوالي 110 كلفن. الحرارة الكامنة (حرارة التبخر) للميثان (المكون الرئيسي للغاز الطبيعي) عند 0.1 ميجا باسكال هي 512 كيلو جول/كجم. يمكن استرداد الإكسيرجي الباردة عن طريق نقل الحرارة من المحيط الجوي (مثل مياه البحر) إلى محرك حراري وطرد الحرارة إلى مكب حراري، على سبيل المثال إلى الغاز الطبيعي المسال أثناء عملية التغويز. تظهر النتائج أن 40.84٪ من الإكسيرجي الطبيعية للغاز الطبيعي المسال يتم تدميره أثناء عملية التغويز التقليدية. يمكن زيادة صافي إنتاج الطاقة لمحطة الطاقة البخارية المختارة بنسبة 12.1٪ عند توصيلها بدورة التغويز.
ABSTRACT
The purpose of this work is to contribute to the issue of recovering cold exergy from cold states. Material at temperatures less than atmospheric temperature such as liquefied natural gas (LNG), may possess an abundant amount of so called cold exergy, which is usually not recognized nor recovered during the regasification process. Derna power plant is selected to explore this issue, by utilizing the cold exergy which is possessed by the Liquefied Natural Gas (LNG), here, the gasification process takes place by utilizing the heat energy which is rejected by the condenser of the selected steam power station. Natural gas is compressed and liquefied to lower the specific volume for shipping at extremely low temperatures, around 110K. The latent heat (heat of evaporation) of methane (the major component of the natural gas) at 0.1MPa is 512 kJ/kg. Cold exergy could be recovered by transferring heat from the atmosphere (from seawater for instance) to a heat engine, and rejecting heat to a sink, for instance to the LNG during the evaporation process. The results show that 40.84% of the input physical exergy of the LNG is destroyed during the conventional regasification process. The net power output of the selected steam power plant could be raised by 12.1 % when connected with the regasification cycle.
