一種天然氣管網(wǎng)壓力能回收發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)電系統(tǒng)，具體地說是一種將天然氣管網(wǎng)壓力能進行回收并發(fā)電的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，城市燃氣主要通過管網(wǎng)系統(tǒng)進行運輸，而在天然氣運輸過程中，高壓天然氣在調(diào)壓過程中會產(chǎn)生巨大的壓力降，釋放大量的能量。在國內(nèi)，天然氣降壓的過程主要通過調(diào)壓站來進行調(diào)節(jié)和穩(wěn)定管網(wǎng)壓力，上游的高壓、次高壓管網(wǎng)天然氣通過調(diào)壓站調(diào)節(jié)壓力進入中壓管網(wǎng)，在這過程中大部分的壓力能被浪費掉了。
[0003]隨著經(jīng)濟發(fā)展，國內(nèi)陸續(xù)出現(xiàn)了一些針對天然氣管網(wǎng)壓力能的回收利用技術(shù)，主要分為發(fā)電利用和制冷利用。其中，中國發(fā)明專利申請CN201310347177公開了一種小型天然氣管網(wǎng)壓力能發(fā)電的工藝及裝置，提出了一種通過膨脹機、變速箱、發(fā)電機連接，利用天然氣管網(wǎng)壓力進行發(fā)電的小型發(fā)電裝置，但其發(fā)電的效率僅能提供1-5KW小功率用戶進行回收利用，可利用范圍很低，且對整個管網(wǎng)的安全性、損耗性考慮不足，容易造成嚴重安全事故。
[0004]上述的技術(shù)雖有涉及但在發(fā)電的效率、利用范圍、安全性等方面存在嚴重不足，難以滿足實際管網(wǎng)因地理位置、特殊用電需求、安全性等多方面的需求。在資源越來越受到世界重視的當(dāng)下，急需一種利用效率高、安全性能等各方面都更加突出的新型壓力能回收裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種天然氣管網(wǎng)壓力能回收發(fā)電系統(tǒng)，利用天然氣的壓力能進行回收發(fā)電。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
一種天然氣管網(wǎng)壓力能回收發(fā)電系統(tǒng)，包括膨脹機組和發(fā)電機，所述發(fā)電系統(tǒng)還包括預(yù)熱器、限流孔板、調(diào)壓器、加熱器、燃氣輪機和廢熱回收器，預(yù)熱器進口與高壓天然氣管道連接，預(yù)熱器出口、限流孔板、調(diào)壓器、加熱器、膨脹機組、發(fā)電機依次連接，膨脹機組通過管路還與燃氣輪機連接，燃氣輪機的煙氣出口通過管路與廢熱回收器連接。
[0007]所述加熱器和廢熱回收器間通過循環(huán)水路連接，該循環(huán)水路上設(shè)有循環(huán)水栗。
[0008]所述預(yù)熱器與加熱器間設(shè)有第一閥門，加熱器與膨脹機組之間設(shè)有第二閥門，膨脹機組與燃氣輪機間設(shè)有第三閥門。
[0009]所述膨脹機組與燃氣輪機間的管路設(shè)為彎曲管路。
[0010]所述膨脹機組采用的膨脹機為透平膨脹機或者螺桿式膨脹機。
[0011]所述限流孔板的進口端設(shè)有流量計，調(diào)壓計的進口端設(shè)有壓力表。
[0012]本發(fā)明可以實現(xiàn)天然氣壓力能的回收再利用，從天然氣中壓管段開孔引入高壓天然氣，通過流量計限制統(tǒng)計天然氣流量，避免流量大幅波動對壓力產(chǎn)生影響，再通過膨脹機將壓力能轉(zhuǎn)換為機械能帶動發(fā)電機發(fā)電，實現(xiàn)壓力能的回收再利用。并且通過設(shè)置燃氣輪機，用解決了大多數(shù)天然氣調(diào)壓站無廢熱可利用的現(xiàn)狀，實現(xiàn)了天然氣調(diào)壓站的壓力能高效發(fā)電利用。
【附圖說明】
[0013]附圖1為本發(fā)明連接原理示意圖。
【具體實施方式】
[0014]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描述。
[0015]如附圖1所示，本發(fā)明揭示了一種天然氣管網(wǎng)壓力能回收發(fā)電系統(tǒng)，包括膨脹機組9和發(fā)電機10，所述發(fā)電系統(tǒng)還包括預(yù)熱器1、限流孔板4、調(diào)壓器6、加熱器7、燃氣輪機12和廢熱回收器13，預(yù)熱器I進口與高壓天然氣管道連接，預(yù)熱器出口、限流孔板、調(diào)壓器、加熱器、膨脹機組、發(fā)電機依次連接，膨脹機組9通過管路還與燃氣輪機12連接，燃氣輪機12的煙氣出口通過管路與廢熱回收器13連接。加熱器7和廢熱回收器13間通過循環(huán)水路15連接，該循環(huán)水路15上設(shè)有循環(huán)水栗14，利用燃氣輪機排出的高溫?zé)煔鈱ρh(huán)水路中的水進行加熱，然后將加熱后的水再送入加熱器中，利用該熱水對天然氣進行加熱，從而不用額外的加熱，節(jié)省能源。膨脹機組采用的膨脹機為透平膨脹機或者螺桿式膨脹機。
[0016]預(yù)熱器I與加熱器7間設(shè)有第一閥門2，加熱器7與膨脹機組9之間設(shè)有第二閥門8，膨脹機組9與燃氣輪機12間設(shè)有第三閥門11。通過各個閥門，實現(xiàn)更好的控制。
[0017]膨脹機組與燃氣輪機間的管路設(shè)為彎曲管路，使得傳送管道的面積更大更長。
[0018]此外，限流孔板的進口端設(shè)有流量計，調(diào)壓計的進口端設(shè)有壓力表。通過流量計，能夠方便的查看到進氣壓力，從而通過對限流孔板的操作，限制天然氣的流量，使得天然氣的波動幅度不會太大。而在壓力表上，可以方便的查看到進氣壓力，通過調(diào)壓器，對氣體壓力進行調(diào)節(jié)，保證進入到膨脹機組中的氣體壓力滿足要求。
[0019]本發(fā)明中，預(yù)熱器的進口端與高壓天然氣管道相連，高壓天然氣先進入到預(yù)熱器內(nèi)，然后經(jīng)限流孔板進入到調(diào)壓器中，通過限流孔板的限流，使得天然氣的流量波動幅度不會太大，從而保證流動的穩(wěn)定性。如果壓力不足，則可以通過調(diào)壓器進行調(diào)整，使天然氣的壓力達到要求。然后天然氣進入加熱器中，溫度升高，再進入到膨脹機組中，高壓天然氣降壓稀釋為低壓的天然氣，利用由高壓稀釋為低壓產(chǎn)生的壓力能，膨脹機組帶動發(fā)電機發(fā)電，從而實現(xiàn)發(fā)電。在膨脹機組中，還分出一部分稀釋成低壓的天然氣，送入燃氣輪機中進行發(fā)電處理，進一步提升利用率，燃氣輪機產(chǎn)生的高溫?zé)煔馑腿霃U熱回收器內(nèi)，對該廢熱回收器內(nèi)的循環(huán)水路中的水進行加熱，循環(huán)水栗帶動循環(huán)水路中的水循環(huán)。
[0020]需要說明的是，以上所述并非是對本發(fā)明技術(shù)方案的限定，在不脫離本發(fā)明的創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，任何顯而易見的替換均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種天然氣管網(wǎng)壓力能回收發(fā)電系統(tǒng)，包括膨脹機組和發(fā)電機，其特征在于，所述發(fā)電系統(tǒng)還包括預(yù)熱器、限流孔板、調(diào)壓器、加熱器、燃氣輪機和廢熱回收器，預(yù)熱器進口與高壓天然氣管道連接，預(yù)熱器出口、限流孔板、調(diào)壓器、加熱器、膨脹機組、發(fā)電機依次連接，膨脹機組通過管路還與燃氣輪機連接，燃氣輪機的煙氣出口通過管路與廢熱回收器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣管網(wǎng)壓力能回收發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱器和廢熱回收器間通過循環(huán)水路連接，該循環(huán)水路上設(shè)有循環(huán)水栗。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天然氣管網(wǎng)壓力能回收發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)熱器與加熱器間設(shè)有第一閥門，加熱器與膨脹機組之間設(shè)有第二閥門，膨脹機組與燃氣輪機間設(shè)有第三閥門。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天然氣管網(wǎng)壓力能回收發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述膨脹機組與燃氣輪機間的管路設(shè)為彎曲管路。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的天然氣管網(wǎng)壓力能回收發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述膨脹機組采用的膨脹機為透平膨脹機或者螺桿式膨脹機。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的天然氣管網(wǎng)壓力能回收發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述限流孔板的進口端設(shè)有流量計，調(diào)壓計的進口端設(shè)有壓力表。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種天然氣管網(wǎng)壓力能回收發(fā)電系統(tǒng)，包括膨脹機組和發(fā)電機，所述發(fā)電系統(tǒng)還包括預(yù)熱器、限流孔板、調(diào)壓器、加熱器、燃氣輪機和廢熱回收器，預(yù)熱器進口與高壓天然氣管道連接，預(yù)熱器出口、限流孔板、調(diào)壓器、加熱器、膨脹機組、發(fā)電機依次連接，膨脹機組通過管路還與燃氣輪機連接，燃氣輪機的煙氣出口通過管路與廢熱回收器連接。本發(fā)明利用高壓天然氣稀釋為低壓天然氣的壓力差進行發(fā)電，實現(xiàn)壓力能的回收利用，節(jié)省資源。
【IPC分類】F01K27/00, F02C6/18, F01K25/08
【公開號】CN105545395
【申請?zhí)枴緾N201610010591
【發(fā)明人】任久峰, 柯智杰
【申請人】東莞新奧燃氣有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年1月8日