帶熱泵的天然氣壓力能發(fā)電裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種帶熱泵的天然氣壓力能發(fā)電裝置，其利用熱泵將膨脹發(fā)電后的低溫天然氣復(fù)熱。高壓管網(wǎng)向下游管網(wǎng)供應(yīng)天然氣的過程中釋放出大量的壓力能，本裝置利用高壓天然氣的壓力能發(fā)電，并利用熱泵回收降壓過程產(chǎn)生的冷能，提升了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，在發(fā)電的同時(shí)避免了電廠發(fā)電帶來的污染問題，符合節(jié)能環(huán)保的要求。
【專利說明】
帶熱泵的天然氣壓力能發(fā)電裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種利用天然氣壓力能發(fā)電并且回收冷能的裝置，具體涉及一種利用膨脹發(fā)電機(jī)組發(fā)電、并采用熱栗循環(huán)復(fù)熱的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]天然氣門站主要作用是將高壓、次高壓的管網(wǎng)氣減壓至下游管網(wǎng)的壓力，加臭并送至城市中壓燃?xì)夤芫W(wǎng)。天然氣管網(wǎng)中蘊(yùn)含的巨大的余壓余能資源，可以廣泛應(yīng)用于發(fā)電、調(diào)壓儲氣、制冷、生產(chǎn)LNG等多種用途。但是，由于天然氣經(jīng)過多級調(diào)壓，調(diào)壓站布局分散，對天然氣余壓利用帶來了困難。
[0003]天然氣管網(wǎng)壓力能通過膨脹機(jī)發(fā)電，具有占地小、可行性高的特點(diǎn)，是城市天然氣管網(wǎng)壓力能回收利用的首選。同時(shí)，利用調(diào)壓前后天然氣的壓差發(fā)電供給場站內(nèi)部的場站照明、遠(yuǎn)程監(jiān)控和冬天伴熱等所需電力，一方面可以解決場站中目前急需解決的現(xiàn)實(shí)問題，另一方面多余的電力可以作并網(wǎng)處理，具有重要的意義。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型涉及一種帶熱栗的天然氣壓力能發(fā)電裝置，該裝置包括:膨脹發(fā)電機(jī)組、第一空溫式加熱器、第二空溫式加熱器、加熱器、節(jié)流閥、熱栗壓縮機(jī)；
[0005]來自高壓管網(wǎng)的常溫天然氣經(jīng)管道連接至膨脹發(fā)電機(jī)組的入口，而后自膨脹發(fā)電機(jī)組的出口連接至第一空溫式加熱器的入口，第一空溫式加熱器的出口連接一臺加熱器的天然氣入口通道，加熱器的天然氣出口通道通過管道連接至下游管網(wǎng)；
[0006]熱栗壓縮機(jī)的出口連接加熱器的循環(huán)介質(zhì)通道的入口，加熱器的循環(huán)介質(zhì)通道的出口連接一臺節(jié)流閥，而后經(jīng)第二空溫式加熱器連接至熱栗壓縮機(jī)的入口。
[0007]進(jìn)一步，膨脹發(fā)電機(jī)組主要包括主機(jī)、潤滑油系統(tǒng)和控制及并網(wǎng)系統(tǒng)三部分。
[0008]進(jìn)一步，膨脹發(fā)電裝置和熱栗高度集成在一個(gè)撬裝內(nèi)。
[0009]熱栗裝置的循環(huán)介質(zhì)采用氟利昂，但不限于氟利昂。
[0010]一種帶熱栗的天然氣壓力能發(fā)電裝置，其采用的工藝為:
[0011]高壓管網(wǎng)來的常溫天然氣(壓力0.9?4.0MPa)進(jìn)入一臺膨脹發(fā)電機(jī)組，利用壓力能驅(qū)動膨脹發(fā)電機(jī)組發(fā)電，天然氣溫度降至-35?45°C，優(yōu)選-38?-42°C，更優(yōu)選約_40°C，而后進(jìn)入第一空溫式加熱器回收冷量，接著接著因環(huán)境溫度低而使得第一空溫式加熱器無法將膨脹后的低溫天然氣復(fù)熱至(TC以上時(shí)經(jīng)過一臺加熱器加熱至(TC以上后進(jìn)入下游管網(wǎng)；
[0012]其中所述加熱器通過起動熱栗來加熱，熱栗的循環(huán)介質(zhì)經(jīng)熱栗壓縮機(jī)增壓至0.5?1.0MPa，優(yōu)選0.6MPa?0.7MPa，溫度為15°C?30°C，進(jìn)入加熱器利用其攜帶的熱量將低溫天然氣加熱至O °C以上(例如O?1 °C，如5 °C)，同時(shí)所述循環(huán)介質(zhì)自身降溫至1 °C?15 °C，而后進(jìn)入一臺節(jié)流閥節(jié)流降壓至0.15?0.5MPa，優(yōu)選約0.2MPa?0.45MPa，進(jìn)而通過第二空溫式加熱器，將節(jié)流后的氣液兩相經(jīng)加熱完全變?yōu)闅庀?，?fù)熱至_15°C?5°C，優(yōu)選-10?2°c，然后回到熱栗壓縮機(jī)的入口，完成一個(gè)循環(huán)。
[0013]熱栗的循環(huán)介質(zhì)采用氟利昂，但不限于氟利昂，例如還可以是其他含鹵素的C1-C3烴類。
[0014]這里所述的天然氣高壓管網(wǎng)一般是指壓力0.9?4.0MPa、常溫下的天然氣。
[0015]膨脹發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電除用于天然氣調(diào)壓門站自身使用外，多余的電能進(jìn)行上網(wǎng)處理。
[0016]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):
[0017]1、采用熱栗循環(huán)提供熱量，代替熱水加熱，省去了一臺熱水鍋爐，降低了設(shè)備投資，且省去了熱水鍋爐消耗的燃料氣，減少鍋爐燃料燃燒帶來的環(huán)境污染。
[0018]2.采用熱栗技術(shù)，可使裝置達(dá)到高度集成，膨脹發(fā)電裝置及熱栗都高度集成在一個(gè)撬裝內(nèi)；而采用循環(huán)熱水加熱工藝，熱水鍋爐必須放到防爆區(qū)外。
[0019]3、符合環(huán)保的要求，在發(fā)電的同時(shí)避免了電廠發(fā)電帶來的污染問題。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的工藝裝配圖。
[0021]其中，E-1、第一空溫式加熱器E-2、加熱器E-3、第二空溫式加熱器X_l、膨脹發(fā)電機(jī)組X-2、熱栗壓縮機(jī)V-1、節(jié)流閥。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本實(shí)用新型涉及一種帶熱栗的天然氣壓力能發(fā)電裝置，該裝置包括:膨脹發(fā)電機(jī)組X-1、第一空溫式加熱器E-1、第二空溫式加熱器E-3、加熱器E-2、節(jié)流閥V-1、熱栗壓縮機(jī)X-2，膨脹發(fā)電機(jī)組X-1主要包括主機(jī)、潤滑油系統(tǒng)和控制及并網(wǎng)系統(tǒng)三部分；
[0023]來自高壓管網(wǎng)的常溫天然氣經(jīng)管道連接至膨脹發(fā)電機(jī)組X-1的入口，而后自膨脹發(fā)電機(jī)組X-1的出口連接至第一空溫式加熱器E-1的入口，第一空溫式加熱器E-1的出口連接一臺加熱器E-2的天然氣入口通道，加熱器E-2的天然氣出口通道通過管道連接至下游管網(wǎng)；
[0024]熱栗壓縮機(jī)X-2的出口連接加熱器E-2的循環(huán)介質(zhì)通道的入口，加熱器E-2的循環(huán)介質(zhì)通道的出口連接一臺節(jié)流閥V-1，而后經(jīng)第二空溫式加熱器E-3連接至熱栗壓縮機(jī)X-2的入口。膨脹發(fā)電裝置和熱栗可高度集成在一個(gè)撬裝內(nèi)。
[0025]熱栗裝置的循環(huán)介質(zhì)采用氟利昂，但不限于氟利昂。
[0026]一種帶熱栗的天然氣壓力能發(fā)電裝置，其采用的工藝為:
[0027]高壓管網(wǎng)來的常溫天然氣進(jìn)入一臺膨脹發(fā)電機(jī)組X-1，利用壓力能驅(qū)動膨脹發(fā)電機(jī)組X-1發(fā)電，溫度降至約_40°C，而后進(jìn)入第一空溫式加熱器E-1回收冷量，接著經(jīng)過一臺加熱器E-2進(jìn)入下游管網(wǎng)；當(dāng)環(huán)境溫度過低，第一空溫式加熱器E-1無法將膨脹后的低溫天然氣復(fù)熱至(TC以上時(shí)，起動熱栗，通過加熱器E-2將低溫天然氣加熱至(TC以上，再送入下游管網(wǎng)；
[0028]采用的熱栗的工藝流程為:熱栗的循環(huán)介質(zhì)采用氟利昂，但不限于氟利昂；氟利昂經(jīng)熱栗壓縮機(jī)X-2增壓至0.6MPa?0.7MPa，溫度約為15°C?30°C，進(jìn)入加熱器E_2利用其攜帶的熱量將低溫天然氣加熱至(TC以上，如5°C，同時(shí)氟利昂自身降溫至10°C?15°C，而后進(jìn)入一臺節(jié)流閥V-1節(jié)流降壓至0.2MPa?0.45MPa，進(jìn)而通過第二空溫式加熱器E-3，將節(jié)流后的氣液兩相經(jīng)加熱完全變?yōu)闅庀啵瑥?fù)熱至_15°C?5°C，然后回到熱栗壓縮機(jī)X-2的入口，完成一個(gè)循環(huán)。
[0029]膨脹發(fā)電機(jī)組X-1發(fā)出的電除用于天然氣調(diào)壓門站自身使用外，多余的電能進(jìn)行上網(wǎng)處理。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.帶熱栗的天然氣壓力能發(fā)電裝置，其特征在于，該裝置包括:膨脹發(fā)電機(jī)組、第一空溫式加熱器、第二空溫式加熱器、加熱器、節(jié)流閥、熱栗壓縮機(jī)； 來自高壓管網(wǎng)的常溫天然氣經(jīng)管道連接至膨脹發(fā)電機(jī)組的入口，而后自膨脹發(fā)電機(jī)組的出口連接至第一空溫式加熱器的入口，第一空溫式加熱器的出口連接一臺加熱器的天然氣入口通道，加熱器的天然氣出口通道通過管道連接至下游管網(wǎng)； 熱栗壓縮機(jī)的出口連接加熱器的循環(huán)介質(zhì)通道的入口，加熱器的循環(huán)介質(zhì)通道的出口連接一臺節(jié)流閥，而后經(jīng)第二空溫式加熱器連接至熱栗壓縮機(jī)的入口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，膨脹發(fā)電機(jī)組包括主機(jī)、潤滑油系統(tǒng)和控制及并網(wǎng)系統(tǒng)三部分。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，膨脹發(fā)電裝置和熱栗高度集成在一個(gè)撬裝內(nèi)。
【文檔編號】F01K25/08GK205677678SQ201620313087
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年4月14日 公開號201620313087.2, CN 201620313087, CN 205677678 U, CN 205677678U, CN-U-205677678, CN201620313087, CN201620313087.2, CN205677678 U, CN205677678U
【發(fā)明人】何振勇, 寇偉偉, 解晨, 楊立雨, 曹強(qiáng), 李小川, 韓金潮, 龍曉雨, 王雙彪
【申請人】新地能源工程技術(shù)有限公司