[發(fā)明專利]利用天然氣壓力能的制冷系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710222576.6
• 申請(qǐng)日: 2017-04-06
• 公開（公告）號(hào): CN106930793A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邸建軍;宋移團(tuán);張霞;鎖曉婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 碧海舟（北京）節(jié)能環(huán)保裝備有限公司
• 主分類號(hào): F01K27/00
• 分類號(hào): F01K27/00;F02C7/18
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11240
• 代理人: 趙囡囡,吳貴明

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及能源領(lǐng)域，具體而言，涉及一種利用天然氣壓力能的制冷系統(tǒng)。

背景技術(shù)

天然氣是目前全球廣泛采用的一種清潔能源，為滿足長(zhǎng)距離輸送天然氣的需要，需要加高壓，例如，西氣東輸一線、二線的輸氣管線壓力分別為4.0MPa與10MPa，如此高壓力的天然氣輸送到各地接收門站，一般都需要根據(jù)用戶要求在天然氣調(diào)壓站進(jìn)行降壓。對(duì)于城市燃?xì)夤芫W(wǎng)來(lái)說(shuō)，一般降至中壓范圍。

例如，西氣東輸一線的年供氣能力已逾120億立方米，西氣東輸二線線設(shè)計(jì)的年供氣能力為300億立方米，若不考慮由于高壓天然氣輸送過(guò)程中由于補(bǔ)充壓力而造成的天然氣損失，僅西氣東輸一線由4.0MPa調(diào)1.6MPa這一壓力等級(jí)即可回收802億千瓦，二線由10MPa調(diào)到4MPa這一壓力等級(jí)可回收能量更大。但是目前，上述的天然氣壓力差對(duì)應(yīng)的壓力能沒(méi)有被有效回收利用。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的主要目的在于提供一種利用天然氣壓力能的制冷系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中不能有效利用天然氣壓力能的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，提供了一種利用天然氣壓力能的制冷系統(tǒng)，該制冷系統(tǒng)包括：發(fā)電裝置，與高壓天然氣管路連接，上述發(fā)電裝置利用高壓天然氣發(fā)電，得到降溫且降壓的天然氣；至少一個(gè)第一換熱器，各上述第一換熱器包括第一熱氣入口、第一冷氣入口、第一熱氣出口與第一冷氣出口，上述第一熱氣入口與空氣源設(shè)備連通，上述第一冷氣入口與上述發(fā)電裝置的氣體出口連通，上述第一熱氣出口與低壓天然氣源設(shè)備的入口連通，上述第一冷氣出口與燃燒機(jī)的助燃?xì)膺M(jìn)口連通，各上述第一換熱器用于將上述空氣源設(shè)備中的空氣與發(fā)電機(jī)輸出的降溫降壓的天然氣進(jìn)行換熱。

進(jìn)一步地，上述制冷系統(tǒng)還包括：至少一個(gè)增壓裝置，各上述增壓裝置的入口與上述低壓天然氣源設(shè)備的出口連通，各上述增壓裝置的出口與上述高壓天然氣管路連通，上述增壓裝置用于對(duì)上述低壓天然氣源設(shè)備輸出的低壓天然氣進(jìn)行增壓。

進(jìn)一步地，上述增壓裝置包括：壓縮機(jī)，上述壓縮機(jī)的入口與上述低壓天然氣源設(shè)備的出口連通，用于壓縮上述低壓天然氣，得到高壓天然氣。

進(jìn)一步地，各上述增壓裝置還包括：冷卻器，與上述壓縮機(jī)的出口連通，用于對(duì)上述壓縮機(jī)輸出的上述高壓天然氣進(jìn)行降溫。

進(jìn)一步地，上述冷卻器為空冷器。

進(jìn)一步地，上述高壓天然氣管路包括：第一輸送段，與上述冷卻器的出口連通；第二換熱器，包括第二冷氣入口、第二熱氣入口、第二冷氣出口與第二熱氣出口，上述第二冷氣入口與上述發(fā)電裝置的氣體出口連通，上述第二熱氣入口通過(guò)上述第一輸送段與上述冷卻器的出口連通，上述第二熱氣出口與上述低壓天然氣源設(shè)備的入口連通，上述第二換熱器用于將降溫降壓的上述天然氣與上述冷卻器輸出的高壓天然氣進(jìn)行換熱；第二輸送段，與上述第二冷氣出口連接。

進(jìn)一步地，上述第一輸送段還與上述發(fā)電裝置的氣體入口連通。

進(jìn)一步地，上述發(fā)電裝置包括：膨脹機(jī)，與上述高壓天然氣管路連接；減速齒輪箱，與上述膨脹機(jī)軸連接；發(fā)電機(jī)，與上述減速齒輪箱連接。

進(jìn)一步地，上述燃燒機(jī)為燃?xì)廨啓C(jī)。

進(jìn)一步地，上述助燃?xì)膺M(jìn)口為空氣進(jìn)口。

應(yīng)用本申請(qǐng)的技術(shù)方案，一方面，利用天然氣的壓差進(jìn)行發(fā)電；另一方面，并將發(fā)電后產(chǎn)生的低溫天然氣用于對(duì)待進(jìn)入燃?xì)鈾C(jī)的助燃?xì)膺M(jìn)行降溫，進(jìn)入燃?xì)鈾C(jī)的助燃?xì)?例如空氣)的溫度越低，其輸出的功率就越高，因此，本申請(qǐng)中的制冷系統(tǒng)不僅能夠有效利用天然氣的壓差能，還能提升燃?xì)鈾C(jī)的輸出功率，降低高壓天然氣輸送溫度，保證高壓天然氣的輸送安全。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書附圖用來(lái)提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示出了本申請(qǐng)的一種實(shí)施例提供的利用天然氣壓力能的制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；以及

圖2示出了本申請(qǐng)的另一種實(shí)施例提供的利用天然氣壓力能的制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：

1、低壓天然氣源設(shè)備；2、增壓裝置；3、發(fā)電裝置；4、高壓天然氣管路；5、第一換熱器；6、燃燒機(jī)；7、空氣源設(shè)備；21、壓縮機(jī)；22、冷卻器；41、第一輸送段；42、第二換熱器；43、第二輸送段。

具體實(shí)施方式

應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說(shuō)明都是例示性的，旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說(shuō)明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。