[實(shí)用新型]一種基于壓力能發(fā)電和熱泵加熱的天然氣井口加熱節(jié)流系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420360034.7
• 申請(qǐng)日: 2014-07-01
• 公開（公告）號(hào): CN204082093U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉中良;李艷霞;劉寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B36/00
• 分類號(hào): E21B36/00;F01K25/08;F01K15/00;E21B43/34;F25B30/00;F17D1/18
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種基于壓力能發(fā)電和熱泵加熱的天然氣井口加熱節(jié)流系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括膨脹機(jī)(5)、發(fā)電機(jī)(6)、熱泵機(jī)組(8)、電動(dòng)機(jī)(7)、空氣預(yù)熱器(9)、再熱器(10)、調(diào)壓閥(2)、分離器(3)、節(jié)流閥(4)；所述天然氣從天然氣氣井(1)收集后，天然氣氣井(1)與分離器(3)通過調(diào)壓閥(2)連接，分離器(3)設(shè)有節(jié)流閥(4)，通過節(jié)流閥(4)可排出分離器(3)分離出的油水混合物；分離器(3)與膨脹機(jī)(5)相連，膨脹機(jī)(5)與空氣預(yù)熱器(9)相連，空氣預(yù)熱器(9)與再熱器(10)相連；其中，發(fā)電機(jī)(6)、電動(dòng)機(jī)(7)、熱泵機(jī)組(8)依次相連，共同組成本系統(tǒng)的發(fā)電加熱系統(tǒng)；所述膨脹機(jī)(5)與發(fā)電機(jī)(6)相連；熱泵機(jī)組(8)與再熱器(10)相連，并通過工質(zhì)與低溫天然氣進(jìn)行熱交換。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于壓力能發(fā)電和熱泵加熱的天然氣井口加熱節(jié)流系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)的工作過程如下，天然氣從各天然氣氣井(1)收集后經(jīng)輸運(yùn)管線送至調(diào)壓閥(2)，經(jīng)過調(diào)壓閥(2)調(diào)壓，再進(jìn)入分離器(3)進(jìn)行油-水-固體顆粒-氣分離；分離出的油水混合物從排污管線經(jīng)節(jié)流閥(4)排出分離器(3)，而初步脫水、脫油、脫固體顆粒后的天然氣被送入膨脹機(jī)(5)，驅(qū)動(dòng)膨脹機(jī)(5)旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)與膨脹機(jī)相聯(lián)的發(fā)電機(jī)(6)發(fā)電；發(fā)出的電能一部分被輸送到電動(dòng)機(jī)(7)用于驅(qū)動(dòng)熱泵系統(tǒng)(8)，另一部分進(jìn)入供電電網(wǎng)或用于天然氣系統(tǒng)的其它電力供應(yīng)；從膨脹機(jī)(5)排出的天然氣經(jīng)過絕熱膨脹后，壓力降至外送集輸管道所需的壓力，溫度急劇下降且遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于環(huán)境溫度；將從膨脹機(jī)(5)膨脹做功后的低溫天然氣送入過空氣預(yù)熱器(9)從環(huán)境中吸收熱量，溫度得到第一次被恢復(fù)；經(jīng)過空氣預(yù)熱器(9)后的溫度得到初步恢復(fù)的天然氣再被送入再熱器(10)，由膨脹機(jī)-發(fā)電機(jī)聯(lián)合機(jī)組產(chǎn)生的電力驅(qū)動(dòng)的熱泵系統(tǒng)(8)中的工質(zhì)進(jìn)行加熱，使其溫度第二次被恢復(fù)至集輸管道所需的溫度。