利用天然气压力能发电及冷能回收的装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种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。高压管网向下游管网供应天然气的过程中释放出大量的压力能，本装置利用高压天然气的压力能发电，并回收降压过程产生的冷能，提升了企业的经济效益，在发电的同时避免了电厂发电带来的污染问题，符合节能环保的要求。
【专利说明】
利用天然气压力能发电及冷能回收的装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种利用天然气压力能发电并且回收冷能的装置，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装置。【背景技术】
[0002]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。
[0003]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。【实用新型内容】
[0004]本实用新型涉及一种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；
[0005]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；
[0006]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，第一进入加热器的天然气不被加热；
[0007]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。
[0008]进一步，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。
[0009]本实用新型的装置采用的工艺为:
[0010](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°C，优选约50°C，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(例如〇_25°C)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；
[0011](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°C，通常约-40°C，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 °C)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〇°C以上(例如0-5°C);
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。[〇〇15]本实用新型的优点:
[0016]1、符合国家节能减排的要求，根据国家规定，每lkWh发电量相当于0.39kg标准煤，每小时将减少〇.785kg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；[〇〇17]2、可持续性地解决了偏远场站电力需求的问题；
[0018]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。
[0019]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】
[0020]图1是本实用新型的装配图。
[0021]图2是本发明流程(A)的示意图。[〇〇22]图3是本发明流程(B)的示意图。[〇〇23]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】
[0024]本实用新型涉及一种利用天然气压力能发电及冷能回收的装置，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。[〇〇25] 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；[〇〇26]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，出第一加热器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，一路连接至阀门一v-1，一路依次连接阀门二V-2和空温式加热器E-3的入口，一路依次连接阀门三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；[〇〇27]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；[0〇28]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。
[0029]以下通过具体实施例来进一步说明本实用新型的装置采用的工艺。
[0030]实施例1:
[0031](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°C，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而不被加热，进入下游中压管网；[〇〇32]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进入加热器，而后出加热器，经阀门V-5出装置；[〇〇33](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-l，利用压力能驱动膨胀发电机组X-1发电，温度降至约-40°c ;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；[〇〇34]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进入加热器，而后出加热器，经阀门V-7出装置；
[0035]以上流程(A)和(B)能够通过管路上阀门的开关进行切换。
[0036]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。
【主权项】
1.利用天然气压力能发电及冷能回收的装置，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，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。
【文档编号】F01K25/08GK205579154SQ201620312081
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】何振勇, 寇伟伟, 蔚龙, 韩金潮, 杨立雨, 曹强, 杨建 , 龙晓雨, 李小川
【申请人】新地能源工程技术有限公司