技术领域本发明涉及一种利用天然气压力能发电并且回收冷能的工艺和装置，具体涉及一种利用膨胀发电机组及制冰机的发电并回收冷能的工艺和装置。
背景技术：
天然气门站主要作用是将高压、次高压的管网气减压至下游管网的压力，加臭并送至城市中压燃气管网。天然气管网中蕴含的巨大的余压余能资源，可以广泛应用于发电、调压储气、制冷、生产LNG等多种用途。但是，由于天然气经过多级调压，调压站布局分散，对天然气余压利用带来了困难。天然气管网压力能通过膨胀机发电，具有占地小、可行性高的特点，是城市天然气管网压力能回收利用的首选。同时，利用调压前后天然气的压差发电供给场站内部的场站照明、远程监控和冬天伴热等所需电力，一方面可以解决场站中目前急需解决的现实问题，另一方面多余的电力可以作并网处理，具有重要的意义。
技术实现要素：
本发明涉及一种利用天然气压力能发电及冷能回收的工艺，其包括：(A)高压管网来的常温天然气(压力0.9～4.0MPa)经过第一加热器，第一加热器以热水或导热油作为热媒，常温天然气在其中被加热至45-55℃，优选约50℃，然后进入一台膨胀发电机组，利用压力能驱动膨胀发电机组发电，温度降至常温(例如0-25℃)的天然气经过制冰机和空温式加热器的旁路阀门，然后进入第二加热器而不被加热，进入下游中压管网；(B)高压管网来的常温天然气经过第一加热器而不被加热，进入一台膨胀发电机组，利用压力能驱动膨胀发电机组发电，温度降至-35～-45℃，通常约-40℃，而后进入一台阀门和制冰机的串联管路，或者进入一台阀门和空温式加热器的串联管路回收冷量，而后经过第二加热器，以热水或导热油作为热媒被加热至常温(例如0-25℃)后进入下游中压管网；当有制冰需求时，制冰机前的阀门打开，空温式加热器前的阀门关阀，膨胀发电机组出口的低温天然气经制冰机回收冷量并制冰；否则，空温式加热器前的阀门打开，低温天然气经空温式加热器复温至0℃以上(例如0-5℃)；其中，以上两种流程(A)和(B)能够通过管路上阀门的开关进行切换。这里所述的天然气高压管网一般是指压力0.9～4.0MPa、常温下的天然气。膨胀发电机组发出的电除用于门站自身使用外，多余的电能进行上网处理。利用天然气压力能发电及冷能回收的装置，该装置包括：第一加热器、第二加热器、膨胀发电机组、空温式加热器、制冰机、七台阀门；来自高压管网的常温天然气经管道连接至第一加热器，出第一加热器后再连接膨胀发电机组的入口，而后由膨胀发电机组的出口分为三路，第一路连接至阀门一，第二路依次连接阀门二和空温式加热器的入口，第三路依次连接阀门三和制冰机的入口，阀门一出口、空温式加热器的出口和制冰机的出口汇合后连接至第二加热器入口，第二加热器出口连接下游中压管网；第一加热器的热媒入口管路上设置有阀门四，出口管路上设置有阀门五；阀门四和阀门五打开时，第一加热器工作，进入第一加热器的天然气被加热；阀门四和阀门五关闭时，第一加热器停止工作，进入第一加热器的天然气不被加热；第二加热器的热媒入口管路上设置有阀门六，出口管路上设置有阀门七；阀门六和阀门七打开时，第二加热器工作，进入第二加热器的天然气被加热；阀门六和阀门七关闭时，第二加热器停止工作，进入第二加热器的天然气不被加热。进一步，所述膨胀发电机组主要包括主机、润滑油系统和控制及并网系统三部分。本发明的优点：1、符合国家节能减排的要求，根据国家规定，每1kWh发电量相当于0.39kg标准煤，每小时将减少0.785kg二氧化碳的排放；利用高压管网天然气余压发电，可以有效减少碳排放；2、可持续性地解决了偏远场站电力需求的问题；3、符合环保的要求，在发电的同时避免了电厂发电带来的污染问题。4、通过线路设计，一套系统可以根据需要用于不同用途，可方便地进行切换。附图说明图1是本发明的工艺流程图。图2是本发明流程(A)的示意图。图3是本发明流程(B)的示意图。其中，E-1、第一加热器E-2、第二加热器E-3、空温式加热器X-1、膨胀发电机组X-2、制冰机V-1、阀门一V-2、阀门二V-3、阀门三V-4、阀门四V-5、阀门五V-6、阀门六V-7、阀门七。具体实施方式本发明涉及一种利用天然气压力能发电及冷能回收的工艺，用于回收高压管网压力能并回收天然气膨胀过程中释放的冷能。以下通过具体实施例来进一步说明本发明的工艺。实施例1：(A)如图1和图2所示，高压管网来的常温天然气经过第一加热器E-1，在其中被加热至50℃，然后进入一台膨胀发电机组X-1，利用压力能驱动膨胀发电机组发电，温度降至常温的天然气经过阀门V-1，然后进入第二加热器E-2而不被加热，进入下游中压管网；第一加热器E-1以热水或导热油作为热媒，热媒经阀门V-4进入第一加热器，而后出第一加热器，经阀门V-5出装置。(B)如图1和图3所示，高压管网来的常温天然气经过第一加热器E-1而不被加热，进入一台膨胀发电机组X-1，利用压力能驱动膨胀发电机组X-1发电，温度降至约-40℃；当有制冰需求时，制冰机X-2前的阀门V-3打开，空温式加热器E-3前的阀门V-2关阀，膨胀发电机组X-1出口的低温天然气经制冰机X-2回收冷量并制冰，而后经过第二加热器E-2被加热至常温后进入下游中压管网；没有制冰需求时，制冷机X-2前的阀门V-3关闭，空温式加热器E-3前的阀门V-2打开，膨胀后的低温天然气经空温式加热器复温，而后经过第二加热器E-2被加热至常温后进入下游中压管网；第二加热器E-2以热水或导热油作为热媒，热媒经阀门V-6进入第二加热器，而后出第二加热器，经阀门V-7出装置；以上流程(A)和(B)能够通过管路上阀门的开关进行切换。膨胀发电机组发出的电除用于门站自身使用外，多余的电能进行上网处理。本发明还涉及一种利用天然气压力能发电及冷能回收的装置，如图1所示，该装置包括：第一加热器E-1、第二加热器E-2、膨胀发电机组X-1、空温式加热器E-3、制冰机X-2、七台阀门V-1～V-7，膨胀发电机组X-1主要包括主机、润滑油系统和控制及并网系统三部分；来自高压管网的常温天然气经管道连接至第一加热器E-1，第一出加热器E-1后再连接膨胀发电机组X-1的入口，而后由膨胀发电机组X-1的出口分为三路，第一路连接至阀门一V-1，第二路依次连接阀门二V-2和空温式加热器E-3的入口，第三路依次连接阀门三V-3和制冰机X-2的入口，阀门一V-1出口、空温式加热器E-3的出口和制冰机X-2的出口汇合后连接至第二加热器E-2入口，第二加热器E-2出口连接下游中压管网；第一加热器E-1的热媒入口管路上设置有阀门四V-4，出口管路上设置有阀门五V-5；阀门四V-4和阀门五V-5打开时，第一加热器E-1工作，进入第一加热器E-1的天然气被加热；阀门四V-4和阀门五V-5关闭时，第一加热器E-1停止工作，进入第一加热器E-1的天然气不被加热；第二加热器E-2的热媒入口管路上设置有阀门六V-6，出口管路上设置有阀门七V-7；阀门六V-6和阀门七V-7打开时，第二加热器E-2工作，进入第二加热器E-2的天然气被加热；阀门六V-6和阀门七V-7关闭时，第二加热器E-2停止工作，进入第二加热器E-2的天然气不被加热。