CN214997831U - 一种天然气压差发电及冷能利用系统 - Google Patents
一种天然气压差发电及冷能利用系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN214997831U CN214997831U CN202120041629.6U CN202120041629U CN214997831U CN 214997831 U CN214997831 U CN 214997831U CN 202120041629 U CN202120041629 U CN 202120041629U CN 214997831 U CN214997831 U CN 214997831U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- natural gas
- pressure
- heat exchanger
- main path
- energy utilization
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims abstract description 18
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 210
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims abstract description 105
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 24
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 18
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 20
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 9
- 230000006837 decompression Effects 0.000 abstract description 8
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
本实用新型提供了一种天然气压差发电及冷能利用系统，涉及天然气压差发电领域。天然气压差发电及冷能利用系统包括天然气主路、减压支路、透平膨胀机、发电机和换热器，所述天然气主路上设有第一分接口和第二分接口，减压支路并联接通在天然气主路的第一分接口和第二分接口之间，天然气主路位于第一分接口和第二分接口之间串接有调压阀；减压支路上串接有第一关断阀，透平膨胀机设置在减压支路上，透平膨胀机与发电机传动连接；天然气主路的末端与换热器的第一流体接口连接，减压支路的末端汇接于天然气主路位于换热器的上游位置，换热器的第二流体接口连接有电厂冷源管路。可切断高压天然气流向减压支路，系统运行的灵活性和安全性更好。
Description
技术领域
本实用新型涉及天然气压差发电技术领域，特别是涉及一种天然气压差发电及冷能利用系统。
背景技术
天然气作为一种清洁高效的能源，通常会将采集到的天然气先加压至4－10Mpa，再通过管道输送至用户。而用户的用气压力低，输送至用户使用前需进行减压，目前已有利用天然气减压过程中压力转化为电能，从而实现天然气压差发电的技术。
如授权公告号为CN103410574B、授权公告日为2016.01.06的中国发明专利公开了一种天然气压差发电及冷量回收系统及利用方法，并具体公开了该系统包括吸附等压再生干燥系统、透平膨胀机组、减速箱、发电机和膨胀换热器系统，吸附式等压再生干燥系统与透平膨胀机组连接，透平膨胀机组分别与减速箱、膨胀换热器系统连接，发电机与减速箱连接，发电机与用电电网连接，透平膨胀机组包括至少两台透平膨胀机，每台透平膨胀机均与一个膨胀换热器连接，透平膨胀机组通过膨胀换热器与低压天然气进口连通。该系统实现在将输入的高压天然气减压至低压天然气，同时对低温的天然气换热后回收冷量，充分利用能源。
现有技术中的天然气压差发电及冷能回收系统采用了透平膨胀机和膨胀换热器的结构设计，利用天然气膨胀后驱动发电机发电，利用膨胀换热器实现冷量回收。但是，通入膨胀换热器中的天然气是经透平膨胀机释压后的低压天然气，无法调节输入换热器的天然气压力和温度，系统运行的灵活性和安全性差。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种天然气压差发电及冷能利用系统，以解决无法调节输入换热器的天然气压力和温度，系统运行的灵活性和安全性差的问题。
本实用新型的天然气压差发电及冷能利用系统的技术方案为：
天然气压差发电及冷能利用系统包括天然气主路、减压支路、透平膨胀机、发电机和换热器，所述天然气主路上设有第一分接口和第二分接口，所述减压支路并联接通在所述天然气主路的第一分接口和第二分接口之间，所述天然气主路位于所述第一分接口和第二分接口之间串接有调压阀；
所述减压支路上串接有第一关断阀，所述透平膨胀机设置在所述减压支路上，所述透平膨胀机与所述发电机传动连接；所述天然气主路的末端与所述换热器的第一流体接口连接，所述减压支路的末端汇接于所述天然气主路位于所述换热器的上游位置，所述换热器的第二流体接口连接有电厂冷源管路。
进一步的，所述天然气主路的一端为气源进口，所述天然气主路靠近所述气源进口设有第一减压阀，所述第一分接口设置于所述第一减压阀和所述调压阀之间。
进一步的，所述天然气主路位于所述第一分接口和所述调压阀之间还设有第二减压阀。
进一步的，所述减压支路靠近末端位置还串接有第二关断阀。
进一步的，所述调压阀设有至少两个，至少两个所述调压阀串联设置在所述天然气主路上。
进一步的，所述透平膨胀机与所述发电机之间连接有减速机。
进一步的，所述换热器为管板换热器，所述管板换热器包括壳体和换热管，所述壳体的内部与换热管的外部之间构成换热流体腔，所述第一流体接口与所述换热流体腔连通；所述换热管与所述第二流体接口连通。
有益效果：该天然气压差发电及冷能利用系统采用了天然气主路和减压支路并联布置的设计形式，高压天然气通入天然气主路中，经第一分接口可流通至减压支路，由于透平膨胀机设置在减压支路上，通过透平膨胀机对高压天然气进行降压，利用天然气的高压内能转换为动能以驱动发电机工作，实现了内能至电能的能量转化和利用；在天然气降压的过程中其温度急速下降，低温天然气经后续的减压支路和第二分接口再进入天然气主路，并且，天然气主路上串接有调压阀，通过调压阀可对天然气主路中的高压天然气与降压后的低温天然气进行比例调节，以改变输入换热器的第一流体接口的天然气压力和温度；更为关键的是，一旦透平膨胀机发生故障，可关闭第一关断阀以切断高压天然气流向减压支路，整个系统运行的灵活性和安全性更好。
附图说明
图1为本实用新型的天然气压差发电及冷能利用系统的具体实施例1中天然气压差发电及冷能利用系统的原理示意图。
图中：1－天然气主路、11－第一分接口、12－第二分接口、13－调压阀、14－第一减压阀、15－第二减压阀、2－减压支路、21－第一关断阀、22－第二关断阀、3－透平膨胀机、4－发电机、40－减速机、5－管板换热器、50－壳体、51－换热管、6－电厂冷源管路。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
本实用新型的天然气压差发电及冷能利用系统的具体实施例1，如图1所示，天然气压差发电及冷能利用系统包括天然气主路1、减压支路2、透平膨胀机3、发电机4和换热器5，天然气主路1上设有第一分接口11和第二分接口12，减压支路2并联接通在天然气主路1的第一分接口11和第二分接口12之间，天然气主路1位于第一分接口11和第二分接口12之间串接有调压阀13；减压支路2上串接有第一关断阀21，透平膨胀机3设置在减压支路2上，透平膨胀机3与发电机4传动连接；天然气主路1的末端与换热器5的第一流体接口连接，减压支路2的末端汇接于天然气主路1位于换热器5的上游位置，换热器5的第二流体接口连接有电厂冷源管路6。
该天然气压差发电及冷能利用系统采用了天然气主路1和减压支路2并联布置的设计形式，高压天然气通入天然气主路1中，经第一分接口11可流通至减压支路2，由于透平膨胀机3设置在减压支路2上，通过透平膨胀机3对高压天然气进行降压，利用天然气的高压内能转换为动能以驱动发电机4工作，实现了内能至电能的能量转化和利用；在天然气降压的过程中其温度急速下降，低温天然气经后续的减压支路2和第二分接口12再进入天然气主路1，并且，天然气主路1上串接有调压阀13，通过调压阀13可对天然气主路1中的高压天然气与降压后的低温天然气进行比例调节，以改变输入换热器5的第一流体接口的天然气压力和温度；更为关键的是，一旦透平膨胀机3发生故障，可关闭第一关断阀21以切断高压天然气流向减压支路2，整个系统运行的灵活性和安全性更好。
在本实施例中，天然气主路1的一端为气源进口，天然气主路靠近气源进口设有第一减压阀14，第一分接口11设置于第一减压阀14和调压阀13之间。并且，在天然气主路1位于第一分接口11和调压阀13之间还设有第二减压阀15。通过第一减压阀14对进入天然气主路1的高压天然气进行初步减压，通过第二减压阀15对高压天然气进行二次减压，保证天然气不会因压力过大而损害其他阀体和设备。
其中，在减压支路2靠近末端位置还串接有第二关断阀22。设计第一关断阀21和第二关断阀22能够有效地切断从天然气主路1流向减压支路2的通道，保证了在透平膨胀机3发生故障时，可安全、可靠地对其进行检修维护。而且，调压阀13设有至少两个，至少两个调压阀13串联设置在天然气主路1上。
在透平膨胀机3与发电机4之间连接有减速机40，通过减速减40可提高透平膨胀机3输出的转动力矩。另外，换热器为管板换热器5，管板换热器5包括壳体50和换热管51，壳体50的内部与换热管51的外部之间构成换热流体腔，第一流体接口与换热流体腔连通；换热管51与第二流体接口连通。按照比例混合后的高压天然气和低温天然气，经第一流体接口进入管板换热器5的换热流体腔中，电厂冷源管路6与换热管51连通，通过换热管51的管壁实现冷能的传递。
具体的，电厂冷源管路6的冷却流体可作为燃机进气冷却的冷源，在夏季可提高机组的功率；也可作为电厂办公室空调的夏季冷源，节省电厂的生活用电；亦可作为燃气－蒸汽联合循环机组冷却水的冷源，减少冷却塔的负荷，节省电厂生产用电；或者，还可作为辅机冷却水的冷源，减少辅机冷却水量，从而降低辅机冷却水升压泵功率。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种天然气压差发电及冷能利用系统，其特征是，包括天然气主路、减压支路、透平膨胀机、发电机和换热器，所述天然气主路上设有第一分接口和第二分接口，所述减压支路并联接通在所述天然气主路的第一分接口和第二分接口之间，所述天然气主路位于所述第一分接口和第二分接口之间串接有调压阀；
所述减压支路上串接有第一关断阀，所述透平膨胀机设置在所述减压支路上，所述透平膨胀机与所述发电机传动连接；所述天然气主路的末端与所述换热器的第一流体接口连接，所述减压支路的末端汇接于所述天然气主路位于所述换热器的上游位置，所述换热器的第二流体接口连接有电厂冷源管路。
2.根据权利要求1所述的天然气压差发电及冷能利用系统，其特征是，所述天然气主路的一端为气源进口，所述天然气主路靠近所述气源进口设有第一减压阀，所述第一分接口设置于所述第一减压阀和所述调压阀之间。
3.根据权利要求2所述的天然气压差发电及冷能利用系统，其特征是，所述天然气主路位于所述第一分接口和所述调压阀之间还设有第二减压阀。
4.根据权利要求1所述的天然气压差发电及冷能利用系统，其特征是，所述减压支路靠近末端位置还串接有第二关断阀。
5.根据权利要求1所述的天然气压差发电及冷能利用系统，其特征是，所述调压阀设有至少两个，至少两个所述调压阀串联设置在所述天然气主路上。
6.根据权利要求1所述的天然气压差发电及冷能利用系统，其特征是，所述透平膨胀机与所述发电机之间连接有减速机。
7.根据权利要求1所述的天然气压差发电及冷能利用系统，其特征是，所述换热器为管板换热器，所述管板换热器包括壳体和换热管，所述壳体的内部与换热管的外部之间构成换热流体腔，所述第一流体接口与所述换热流体腔连通；所述换热管与所述第二流体接口连通。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120041629.6U CN214997831U (zh) | 2021-01-07 | 2021-01-07 | 一种天然气压差发电及冷能利用系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120041629.6U CN214997831U (zh) | 2021-01-07 | 2021-01-07 | 一种天然气压差发电及冷能利用系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN214997831U true CN214997831U (zh) | 2021-12-03 |
Family
ID=79143253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202120041629.6U Active CN214997831U (zh) | 2021-01-07 | 2021-01-07 | 一种天然气压差发电及冷能利用系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN214997831U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115788612A (zh) * | 2022-12-12 | 2023-03-14 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 一种压差透平膨胀机组的管路系统和启停方式 |
-
2021
- 2021-01-07 CN CN202120041629.6U patent/CN214997831U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115788612A (zh) * | 2022-12-12 | 2023-03-14 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 一种压差透平膨胀机组的管路系统和启停方式 |
| CN115788612B (zh) * | 2022-12-12 | 2024-06-11 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 一种压差透平膨胀机组的启停方式 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109855147B (zh) | 一种基于供热与电力调峰耦合的联合循环装置及其运行方法 | |
| CN109826681B (zh) | 一种用于燃气蒸汽联合循环机组抽汽集成的工业供热系统及其运行方法 | |
| CN109869784B (zh) | 一种用于抽汽集成与蓄热调峰耦合的联合循环装置及其运行方法 | |
| CN203892021U (zh) | 一种集成吸收式制冷的压缩空气蓄能系统 | |
| CN107514294B (zh) | 一种组合式压缩空气储能系统及其控制方法 | |
| CN109854315B (zh) | 一种用于燃气蒸汽联合循环机组抽汽集成的采暖系统及其运行方法 | |
| CN109854319B (zh) | 一种耦合压力匹配的联合循环抽汽供热集成系统及其运行方法 | |
| CN110953571A (zh) | 一种应用于燃煤供热机组的供热蒸汽余压梯级利用系统 | |
| CN107939460A (zh) | 一种用于大功率等级压缩空气储能系统的膨胀机组 | |
| CN110159372A (zh) | 一种实现汽气电三联供的系统及方法 | |
| CN114991897A (zh) | 多级膨胀的液体二氧化碳混合物储能系统及压力调节方法 | |
| CN214997831U (zh) | 一种天然气压差发电及冷能利用系统 | |
| CN210105936U (zh) | 一种实现汽气电三联供的系统 | |
| CN209959302U (zh) | 热电联产与压缩空气相结合的储能装置 | |
| CN220434982U (zh) | 一种燃煤机组深度调峰系统 | |
| CN220098990U (zh) | 一种用于生物发酵的余热回收和蒸汽梯级利用的供气装置 | |
| CN109763869B (zh) | 一种用于联合循环能量梯级利用的蓄热耦合抽汽集成系统及其运行方法 | |
| CN207093209U (zh) | 调压发电集成系统 | |
| CN108361085B (zh) | 一种用于空冷发电机组的低真空双背压供热系统 | |
| CN207673387U (zh) | 一种用于大功率等级压缩空气储能系统的膨胀机组 | |
| CN214741487U (zh) | 天然气涡轮减压发电系统 | |
| CN109855079B (zh) | 一种基于抽汽耦合蓄热的联合循环电力调峰系统及其运行方法 | |
| CN210088820U (zh) | 一种基于抽汽耦合蓄热的联合循环电力调峰系统 | |
| CN223018687U (zh) | 天然气余压压差发电装置 | |
| CN117662416B (zh) | 多级压缩空气储能系统及发电站 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |