[發(fā)明專利]一種天然氣余壓冷能利用系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910487337.2
• 申請日: 2019-06-05
• 公開（公告）號: CN110159378A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設計）人: 張乾熙;林藝恒;賈明生;李敏;葉彪;凌長明
• 申請（專利權）人: 廣東海洋大學
• 主分類號: F01K27/00
• 分類號: F01K27/00;F01B23/10;F01B21/00;C02F9/10;C02F103/08
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

本申請涉及天然氣調(diào)壓的技術領域，尤其涉及一種天然氣余壓冷能利用系統(tǒng)。本申請包括：第一調(diào)壓裝置和第一海水淡化裝置；所述第一調(diào)壓裝置包括第一穩(wěn)壓閥、第一預冷器、溫度調(diào)節(jié)器、第二穩(wěn)壓閥、第一膨脹機、第一發(fā)電機和第一熱交換器；所述第一海水淡化裝置包括過濾器、第一結晶器和第一儲冰器；本申請?zhí)峁┑奶烊粴庥鄩豪淠芾孟到y(tǒng)可以利用天然氣調(diào)壓過程中釋放的余壓進行發(fā)電，釋放的冷能將進行海水淡化。

技術領域

本申請涉及天然氣調(diào)壓的技術領域，尤其涉及一種天然氣余壓冷能利用系統(tǒng)。

背景技術

天然氣作為一種清潔能源，我國對其有巨大需求。天然氣資源主要主要分布在我國西部地區(qū)，而東部沿海地區(qū)對天然氣的需求量比較大。天然氣陸上輸送大都通過高壓輸送管道輸送。我國大多數(shù)天然氣高壓輸氣管道壓力在8Mpa～12Mpa范圍內(nèi)，高壓天然氣在進入表壓力為2.5Kpa用戶管網(wǎng)前需先經(jīng)過調(diào)壓站進行調(diào)壓，在調(diào)壓過程中，其中蘊藏著巨大的能級變換。若輸氣壓力從10Mpa降至2.5Mpa，天然氣的比壓力損失為230KJ/Kg，2.5Mpa的天然氣降低至0.2Mpa-0.4Mpa過程中，壓力損失為330KJ/Kg-590KJ/Kg，0.2Mpa的天然氣降低至2.5Kpa過程中，損失為167KJ/Kg。若將此部分能量加以利用，將有效提高能源利用效率。目前的天然氣調(diào)節(jié)站余壓利用主要用于發(fā)電以及制冰等形式，很少利用于海水淡化。若能利用東部地區(qū)的天然氣調(diào)節(jié)站的天然氣管道余壓進行海水淡化，將大大緩解城市供水壓力，符合國家節(jié)能減排的基本政策，具有重要的經(jīng)濟效益和社會影響。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┝艘环N天然氣余壓冷能利用系統(tǒng)，使得可以利用天然氣調(diào)壓時產(chǎn)生的余壓用以海水淡化，緩解城市的供水壓力。

有鑒于此，本申請?zhí)峁┝颂烊粴庥鄩豪淠芾孟到y(tǒng)，所述裝置包括：

第一調(diào)壓裝置和第一海水淡化裝置；

所述第一調(diào)壓裝置包括第一穩(wěn)壓閥、第一預冷器、溫度調(diào)節(jié)器、第二穩(wěn)壓閥、第一膨脹機、第一發(fā)電機和第一熱交換器；

上游高壓天然氣的出氣口與所述第一穩(wěn)壓閥管道連接，所述第一穩(wěn)壓閥與所述第一膨脹機連接，所述第一膨脹機與所述第一發(fā)電機連接，所述第一膨脹機與所述第一熱交換器的進氣口連接，所述第一熱交換器的出氣口與所述第一預冷器的進氣口連接，所述第一預冷器的出氣口與所述第二穩(wěn)壓閥連接，所述第二穩(wěn)壓閥與所述溫度調(diào)節(jié)器的進氣口連接，所述溫度調(diào)節(jié)器的出氣口與下游天然氣的出氣口連接；

所述第一海水淡化裝置包括過濾器、第一結晶器和第一儲冰器；

海水進口與所述過濾器的進液口連接，所述過濾器的出液口與所述第一預冷器的進液口連接，所述第一預冷器的出液口與所述第一結晶器連接，所述第一結晶器的載冷劑出口與所述第一熱交換器的液體進口連接，所述第一熱交換器的液體出口與所述第一結晶器的載冷劑進口連接，所述第一結晶器的出冰口與所述第一儲冰器連接。

作為優(yōu)選，所述天然氣余壓冷能利用系統(tǒng)，還包括第一儲水器，所述第一儲冰器的出冰口與所述第一儲水器的進冰口連接。

作為優(yōu)選，所述天然氣余壓冷能利用系統(tǒng)，還包括第二調(diào)壓裝置和第二海水淡化裝置；

所述第二調(diào)壓裝置包括第二預冷器、第二膨脹機組、第二發(fā)電機組和第二熱交換器；

所述第一預冷器的出氣口與所述第二膨脹機組連接，所述第二膨脹機組與所述第二發(fā)電機組連接，所述第二膨脹機組與所述第二熱交換器的進氣口連接，所述第二熱交換器的出氣口與所述第二預冷器的進氣口連接，所述第二預冷器的出氣口與所述第二穩(wěn)壓閥連接，所述第二穩(wěn)壓閥與所述溫度調(diào)節(jié)器的進氣口連接，所述溫度調(diào)節(jié)器的出氣口與下游天然氣的出氣口連接；

所述第二海水淡化裝置包括第二結晶器和第二儲冰器；