[發明專利]一種利用地熱加熱天然氣的調壓系統及方法

在審

• 申請號: 201810040991.4
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN108050716A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 潘季榮;解東來;張永清;梁金祿
• 申請（專利權）人: 深圳中燃哈工大燃氣技術研究院有限公司
• 主分類號: F24T10/15
• 分類號: F24T10/15;F17D1/02;F17D3/01
• 代理公司: 深圳市深軟翰琪知識產權代理有限公司 44380
• 代理人: 吳雅麗

本發明公開了一種利用地熱加熱天然氣的調壓系統及方法，包括調壓器、地熱能供熱子系統及安全監控子系統，所述調壓器設置在高壓管網與低壓管網之間；地熱能供熱子系統，其包括水泵、換熱器及與其連接的地埋管，所述水泵設置在地埋管上；安全監控子系統，其包括設置在高壓管網與換熱器之間的第一電磁閥，設置在高壓管網與調壓器之間的第二電磁閥，以及設置在調壓器與低壓管網之間的第四溫度傳感器，所述第一電磁閥和第二電磁閥并聯設置。采用上述技術方案，可以保證降壓后的天然氣達到管輸要求，且該系統安全、可靠。

技術領域

本發明涉及天然氣輸配技術領域，尤其涉及一種利用地熱加熱天然氣的調壓系統及方法。

背景技術

上游天然氣一般需要經過多級調壓后方可輸送至下游燃氣管網，尤其是北方地區或寒冷的冬天，天然氣在調壓過程中由于焦耳-湯姆遜效應（節流效應）溫度會急劇下降，造成調壓設備及管道損壞。為了避免這種情況發生，常用的做法是在每一級調壓前對天然氣進行局部加熱，保證調壓后的天然氣溫度達到管輸要求。

目前主要采用循環水伴熱和電伴熱的方式解決低溫對調壓設備及管道的影響。循環水伴熱一般采用燃氣鍋爐供應熱水，由于占地面積大，設備在工作的過程中需要消耗大量的能源，導致運行成本高，且容易造成環境污染。電伴熱系統需要專門配備大功率變配電設備，用電量大，導致運行成本高，且存在漏電的安全隱患。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種利用地熱加熱天然氣的調壓系統及方法，用于解決天然氣降壓后導致調壓設備及管道損壞的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提出了一種利用地熱加熱天然氣的調壓系統，包括調壓器、地熱能供熱子系統及安全監控子系統，所述調壓器設置在高壓管網與低壓管網之間；地熱能供熱子系統，其包括水泵、換熱器及與其連接的地埋管，所述水泵設置在地埋管上；安全監控子系統，其包括設置在高壓管網與換熱器之間的第一電磁閥，設置在高壓管網與調壓器之間的第二電磁閥，以及設置在調壓器與低壓管網之間的第四溫度傳感器，所述第一電磁閥和第二電磁閥并聯設置。

進一步地，所述地埋管數量為多根且并排設置，所述多根地埋管與換熱器分別連接，所述地埋管底端呈U形狀。

進一步地，所述地埋管上設有流量控制器，所述流量控制器包括多個支管，所述支管與地埋管連接。

進一步地，所述安全監控子系統還包括設置在高壓管網與換熱器之間的第一壓力傳感器、第一溫度傳感器，設置在換熱器與調壓器之間的第二壓力傳感器、第二溫度傳感器及第三電磁閥，設置在地埋管出口與換熱器入口之間的第三壓力傳感器、第三溫度傳感器，設置在調壓器與低壓管網之間的第四壓力傳感器、第四電磁閥，設置在換熱器出口與地埋管入口之間的第五溫度傳感器。

進一步地，所述系統還包括流量計，所述流量計設置在高壓管網與低壓管網之間。

進一步地，所述地熱能供熱子系統還包括補水裝置，所述補水裝置設置在地埋管上。

進一步地，所述換熱器為管殼式換熱器。

本發明還提出了利用如上所述系統的加熱方法，所述加熱方法包括初始天然氣溫度監控步驟：將天然氣經過上述系統，當第四溫度傳感器檢測到的天然氣溫度高于預定值時，啟動第一電磁閥，關閉第二電磁閥、水泵及換熱器，天然氣從原有管道經過調壓器降壓后進入低壓管道；當第四溫度傳感器檢測到的天然氣溫度低于預定值時，關閉第一電磁閥，啟動第二電磁閥、水泵及換熱器，天然氣經過換熱器加熱后再由調壓器降壓進入低壓管道。

進一步地，所述加熱方法還包括天然氣加熱恒溫監控步驟：當第四溫度傳感器檢測到的天然氣溫度低于預定值時，水泵增加水流量進入換熱器中，提高換熱器中的天然氣溫度，使天然氣經過調壓器后的溫度等于預設值；當第四溫度傳感器檢測到的天然氣溫度高于預設值時，水泵減少水流量進入換熱器中，降低換熱器中的天然氣溫度，使天然氣經過調壓器后的溫度等于預設值。