專利名稱：：天然氣管網(wǎng)壓力能制冷與水合物的集成利用方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及壓力能膨脹制冷
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及天然氣管網(wǎng)壓力能制冷與水合物的集成利用方法及裝置。
背景技術(shù)：
：能源短缺日益加劇，節(jié)能減排己成當(dāng)務(wù)之急。利用流失排放的壓力能制取冷能并加以充分利用，代替電力制冷是節(jié)能減排技術(shù)的重要內(nèi)容。"十一五"期間，余熱、余壓利用工程是我國重點(diǎn)推進(jìn)的十項(xiàng)節(jié)能工程之一，而目前高壓天然氣壓力能的回收利用尚未引起人們足夠重視。隨著我國西氣東輸、川氣東送、廣東LNG試點(diǎn)工程的建成供氣，以及沿海其它大型LNG站線項(xiàng)目的規(guī)劃建設(shè)，我國將在2015年前建成"兩橫兩縱"的天然氣輸氣管道，天然氣產(chǎn)業(yè)將在我國等到快速發(fā)展。天然氣長(zhǎng)輸管道一般都采用高壓輸送方式，所以當(dāng)前世界上天然氣的長(zhǎng)輸管線均采用高壓輸送，作為天然氣利用流程，上游的天然氣通過高壓管網(wǎng)輸送到城市燃?xì)饣虼笮陀脩簦诟鞯氐奶烊粴饨邮臻T站或調(diào)壓站，高壓天然氣需根據(jù)用戶的供氣壓力要求進(jìn)行調(diào)壓，調(diào)壓過程實(shí)際上是一個(gè)降壓過程，目前國內(nèi)的情況是，這部分寶貴的壓力能在門站的節(jié)流調(diào)壓過程中被白白浪費(fèi)掉了。以日處理50萬立方米的門站為例，壓力從4.0MPa降至0.4MPa，導(dǎo)致的壓力能損失每小時(shí)大約有24.3萬大卡(合約3561度電/每小時(shí))，即每年的直接經(jīng)濟(jì)損失價(jià)值達(dá)2652萬人民幣。此外，巨大的壓力能沒有得到利用，白白浪費(fèi)不說，在降壓過程中還產(chǎn)生大量的噪音，而且由于急劇降溫對(duì)管道及調(diào)壓設(shè)備的運(yùn)行造成危險(xiǎn)甚至損害。可見，回收利用該部分壓力能可以產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)消除降壓過程中的噪音和設(shè)備損傷隱患，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。美國專利US20040585238公開了一種回收利用天然氣管網(wǎng)壓力能發(fā)電及制備氣體(如氫氣)的方法及裝置。中國專利CN101280723A是針對(duì)高壓天然氣分輸站、城市門站等降壓過程中造成巨大能量損失的問題，公開了一種天然氣管網(wǎng)壓力能在燃?xì)廨啓C(jī)作功領(lǐng)域的回收利用方法及裝置。該發(fā)明選用渦流管完成天然氣降壓調(diào)壓過程，用低溫天然氣流冷卻壓氣機(jī)的進(jìn)氣，使進(jìn)氣質(zhì)量流量增大，因而可大大提高燃?xì)廨啓C(jī)的經(jīng)濟(jì)性，使壓力能得到了有效的利用。中國專利CN101245956A將天然氣壓力能用于膨脹發(fā)電、液化天然氣自身重質(zhì)組分(比如C2，C3等)以及將壓力能轉(zhuǎn)換成冷能作進(jìn)一步應(yīng)用。該發(fā)明以較低的運(yùn)行成本將壓力能轉(zhuǎn)換成冷能，通過冷媒供調(diào)壓站周邊的冷庫、冷水空調(diào)、廢舊橡膠深冷粉碎等冷量用戶使用，或制成冰塊、干冰產(chǎn)品外運(yùn)銷售等，從而取得巨大經(jīng)濟(jì)效益，提高能源利用效率。但是這些專利都是通過特定設(shè)備有效回收天然氣管網(wǎng)壓力能的技術(shù)方法，且發(fā)電時(shí)要求天然氣壓力降和流量相對(duì)穩(wěn)定，制冷時(shí)一般要求制冷溫度較低，故而存在一定的局限性。4同時(shí)在天然氣實(shí)際應(yīng)用中，其用氣具有季節(jié)、日和小時(shí)的不均衡性，隨天然氣消費(fèi)量的增加，各地都出現(xiàn)了天然氣調(diào)峰問題。目前在城市天然氣管網(wǎng)中，一般采用大型儲(chǔ)氣罐或LNG進(jìn)行調(diào)峰，大型儲(chǔ)氣罐調(diào)峰占地面積大，維護(hù)不方便；LNG需要-160'C低溫，耗能大。為了進(jìn)一步開發(fā)天然氣資源，需要一種投資費(fèi)用低，既安全可靠又經(jīng)濟(jì)的儲(chǔ)存天然氣的方法，利用氣體水合物儲(chǔ)存天然氣是目前世界上正在研究和開發(fā)的一項(xiàng)新技術(shù)。中國專利CN1690503A公開了一種集制備天然氣水合物、儲(chǔ)運(yùn)天然氣和分配一體化的方法。該方法實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化儲(chǔ)存、運(yùn)輸和分配天然氣的一體化過程，方法簡(jiǎn)單，易于操作，能耗少。此外，用于天然氣儲(chǔ)運(yùn)的駁船還可以代替高壓球罐，以天然氣水合物的形式(而不是以液態(tài)天然氣的形式)在天然氣使用地儲(chǔ)存天然氣，進(jìn)一步節(jié)省了天然氣的存儲(chǔ)費(fèi)用。但在水合物生成和儲(chǔ)運(yùn)過程中以丙烷為制冷劑，增加了成本。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提供一種天然氣管網(wǎng)壓力能制冷與水合物的集成利用方法，用于管網(wǎng)天然氣調(diào)峰。本發(fā)明將天然氣管網(wǎng)壓能膨脹制冷，在用氣低谷時(shí)利用自身冷能合成天然氣水合物進(jìn)行儲(chǔ)存，在用氣高峰時(shí)把天然氣水合物進(jìn)行加熱輸出天然氣，達(dá)到削峰填谷的作用；同時(shí)用氣高峰時(shí)的天然氣膨脹制冷和水合物氣化所釋放出的冷量都可集成用于冷水空調(diào)，提高了能源利用率。本發(fā)明另一目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)天然氣管網(wǎng)壓力能制冷與水合物的集成利用方法的裝置。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于(1)合成天然氣水合物所需的低溫由天然氣管網(wǎng)的壓力能膨脹制冷提供，不需要外加制冷劑，在節(jié)約運(yùn)行成本的同時(shí)充分利用了天然氣管網(wǎng)壓力能，解決了壓力能浪費(fèi)的問題。(2)由于形成天然氣水合物的溫度較高，對(duì)膨脹制冷條件的要求較為寬松，故制冷工況要求范圍較大，能夠適應(yīng)管網(wǎng)的各種波動(dòng)。O)天然氣水合物兼有蓄冷和儲(chǔ)氣兩個(gè)作用，既能有效回收冷能用于冷水空調(diào)，又能解決日益嚴(yán)重的城市燃?xì)庹{(diào)峰問題。本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種天然氣管網(wǎng)壓力能制冷與水合物的集成利用方法，包括以下步驟(1)天然氣壓差制冷天然氣從高壓天然氣管網(wǎng)進(jìn)入天然氣門站1，壓力為48MPa，將天然氣門站l的高壓管網(wǎng)天然氣進(jìn)行分流，將滿足城市管網(wǎng)瞬時(shí)需求量的天然氣經(jīng)過膨脹制冷設(shè)備組2進(jìn)行降壓制冷，經(jīng)膨脹制冷后壓力下降至0.41.6MPa,溫度下降至-112-12i:，低溫低壓天然氣通過換熱器4，將天然氣溫度提高到5"C左右，進(jìn)入城市管網(wǎng)。換熱器4中與低溫天然氣換熱的冷媒經(jīng)過換熱降至-6(TC(TC存于冷媒低溫儲(chǔ)罐5中，換熱后的天然氣進(jìn)入下游城市管網(wǎng)；由于形成天然氣水合物的溫度較高，對(duì)膨脹制冷條件的要求較為寬松，因此在滿足管網(wǎng)供氣工況下，可采用任何型式的膨脹制冷設(shè)備，或者多型式制冷設(shè)備的組合，包括透平膨脹機(jī)、活塞膨脹機(jī)、螺桿膨脹機(jī)、熱聲膨脹機(jī)、氣波制冷機(jī)，其主要目的就是在管網(wǎng)的各種工況下，靈活、高效回收壓力能制冷。(2)利用冷能制備天然氣水合物將從高壓管網(wǎng)中分流出來的高壓天然氣送入水合物生成塔3中，同時(shí)將與天然氣的摩爾比為10:1100:1的水通過循環(huán)泵經(jīng)塔頂噴淋裝置噴入水合物生成塔3內(nèi)，與罐內(nèi)的高壓常溫天然氣接觸，在水合物生成塔3內(nèi)的生成天然氣水合物漿。步驟(l)中儲(chǔ)存在冷媒低溫儲(chǔ)罐5中的冷媒為水合物生成塔3提供冷量；在水合物生成時(shí)通過低溫冷媒把水合物生成塔3溫度降至iirc。(3)水合物儲(chǔ)存與汽化步驟(2)中生成的天然氣水合物漿從水合物生成塔3塔底流出，流入水合物儲(chǔ)罐(7、8)中儲(chǔ)存，用于蓄冷調(diào)峰；低溫冷媒為水合物儲(chǔ)罐(7、8)提供冷量；在生成的水合物流入水合物儲(chǔ)罐(7、8)時(shí)通過低溫冷媒把水合物儲(chǔ)罐(7、8)溫度降至-l(TC-2(TC;當(dāng)天然氣用量多時(shí)，利用冷水空調(diào)機(jī)組10中經(jīng)換熱升溫的冷媒對(duì)水合物儲(chǔ)罐(7、8)進(jìn)行供熱，提供熱量每得到lmS天然氣，需提供23502550kJ的熱量來分解天然氣水合物，天然氣除去其中的水分輸出，并入城市管網(wǎng)進(jìn)行分配；同時(shí)水合物分解產(chǎn)生的冷量通過冷媒可用于冷水空調(diào)機(jī)組10。(4)冷媒循環(huán)當(dāng)進(jìn)行步驟(3)時(shí)，水合物分解時(shí)釋放的冷量由冷媒從水合物儲(chǔ)罐(7、8)帶出，經(jīng)離心泵11送入冷水空調(diào)機(jī)組10與環(huán)境換熱；換熱升溫后的冷媒返回水合物儲(chǔ)罐(7、8)，為天然氣水合物的分解提供熱量，冷媒循環(huán)使用。所述水合物生成塔(3)中的壓力為48MPa、溫度為lirC。所述冷媒包括C3、Q及其混合物。所述噴淋淡水與天然氣的摩爾比為10:1100:1。所述膨脹制冷設(shè)備組2包括透平膨脹機(jī)、活塞膨脹機(jī)、螺桿膨脹機(jī)、熱聲膨脹機(jī)或氣波制冷機(jī)中的一種或幾種。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明天然氣管網(wǎng)壓力能制冷與水合物的集成利用方法的裝置包括兩套冷媒循環(huán)系統(tǒng)和一套水合物循環(huán)系統(tǒng)，冷媒循環(huán)系統(tǒng)一包括換熱器4、冷媒低溫罐5、水合物儲(chǔ)罐(7、8)、水合物生成塔3、冷媒常溫罐12和離心泵(6、13);通過冷媒保溫輸送管線將換熱器4、冷媒低溫罐5、離心泵6、水合物儲(chǔ)罐(7、8)和水合物生成塔3依次連接，水合物生成塔3再通過常溫冷媒輸送管線與冷媒常溫罐12和離心泵13依次相連，構(gòu)成循環(huán)回路；冷媒循環(huán)系統(tǒng)二是用冷媒保溫輸送管線將水合物儲(chǔ)罐(7、8)、離心泵11與冷水空調(diào)機(jī)組10依次連接，再將冷水空調(diào)機(jī)組10通過常溫冷媒輸送管線連接到水合物儲(chǔ)罐(7、8)構(gòu)成的循環(huán)回路；水合物循環(huán)系統(tǒng)是由管線將離心泵9與水合物生成塔3連接，水合物生成塔3通過三向閥15與水合物儲(chǔ)罐(7、8)連接，水合物儲(chǔ)罐(7、8)再通過管線與離心泵9連成循環(huán)回路。在上述步驟(2)中，還包括將得到的天然氣水合物可以由多種方式處理，可向用戶提供天然氣水合物的分裝罐，也可將天然氣水合物直接運(yùn)走。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有的優(yōu)點(diǎn)及有益效果-在本發(fā)明上述技術(shù)方案中所用天然氣水合物技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)天然氣的安全儲(chǔ)氣和蓄冷、蓄能在夜晚天然氣用量較少時(shí)，利用天然氣水合物可以將多余的天然氣儲(chǔ)存起來，同時(shí)可以將天然氣壓差產(chǎn)生的能量加以利用；在白天，天然氣用量多時(shí)，將天然氣水合物分解，補(bǔ)充天然氣用量，并且產(chǎn)生冷量，用于空調(diào)、冷庫，減少了城市電網(wǎng)的電能消耗。實(shí)現(xiàn)了城市天然氣管網(wǎng)與電網(wǎng)的調(diào)峰功能并且大幅提高能量的利用效率。圖1為本發(fā)明方法的工藝流程l是天然氣門站；2是膨脹制冷設(shè)備組；3是水合物生成塔；4是換熱器；5是冷媒低溫儲(chǔ)罐；6、9、11、13是離心泵；7、8為水合物儲(chǔ)罐；10是冷水空調(diào)機(jī)組；12是冷媒常溫儲(chǔ)罐；14、15是三向閥。具體實(shí)施方式實(shí)施例實(shí)現(xiàn)天然氣管網(wǎng)壓力能制冷與水合物的集成利用方法的裝置，包括兩套冷媒循環(huán)系統(tǒng)和一套水合物循環(huán)系統(tǒng)，冷媒循環(huán)系統(tǒng)一包括換熱器4、冷媒低溫罐5、水合物儲(chǔ)罐(7、8)、水合物生成塔3、冷媒常溫罐12和離心泵(6、13);通過冷媒保溫輸送管線將換熱4、冷媒低溫罐5、離心泵6、水合物儲(chǔ)罐(7、8)和水合物生成塔3依次連接，水合物生成塔3再通過常溫冷媒輸送管線與冷媒常溫罐12和離心泵13依次相連，構(gòu)成循環(huán)回路；冷媒循環(huán)系統(tǒng)二是用冷媒保溫輸送管線將水合物儲(chǔ)罐(7、8)、離心泵11與冷水空調(diào)機(jī)組IO依次連接，再將冷水空調(diào)機(jī)組10通過常溫冷媒輸送管線連接到水合物儲(chǔ)罐(7、8)構(gòu)成的循環(huán)回路；水合物循環(huán)系統(tǒng)是由管線將離心泵9與水合物生成塔3連接，水合物生成塔3通過三向閥15與水合物儲(chǔ)罐(7、8)連接，水合物儲(chǔ)罐(7、8)再通過管線與離心泵9連成循環(huán)回路。管網(wǎng)高壓天然氣經(jīng)膨脹制冷設(shè)備組2膨脹減壓降溫，得到的低溫(-112-12°C)低壓(0.41.6MPa)天然氣在換熱器4中與冷媒常溫儲(chǔ)罐12中出來的冷媒換熱升溫至5'C后進(jìn)入城市管網(wǎng)；降溫后的低溫(-60°C0°C)冷媒存儲(chǔ)于冷媒低溫儲(chǔ)罐5中，經(jīng)離心泵6依次送入水合物儲(chǔ)罐(7、8)和水合物生成塔3的換熱管中，將水合物生成塔3和水合物儲(chǔ)罐(7、8)分別冷卻至1lrC和-10-2(TC。為水合物儲(chǔ)罐(7、8)和水合物生成塔3提供冷量，冷媒升溫；升溫后的冷媒從水合物生成塔3中進(jìn)入冷媒常溫儲(chǔ)罐12，在離心泵13的作用下循環(huán)使用。水合物分解時(shí)釋放的冷量由冷媒循環(huán)系統(tǒng)二中的冷媒從水合物儲(chǔ)罐(7、8)帶出，經(jīng)離心泵11送入冷水空調(diào)機(jī)組10與環(huán)境換熱；換熱升溫后的冷媒返回水合物儲(chǔ)罐(7、8)的換熱管中，為天然氣水合物的分解提供熱量，循環(huán)使用。工作程序天然氣從高壓天然氣管網(wǎng)進(jìn)入天然氣門站，壓力為48MPa。在用氣高峰期，將設(shè)備1與2連通，高壓天然氣通過膨脹制冷設(shè)備組2，壓力下降至0.41.6MPa，溫度下降至-112-12'C，低溫低壓天然氣通過換熱器4，將天然氣溫度提高到5'C左右，進(jìn)入城市管網(wǎng)。換熱器4中與低溫天然氣換熱的冷媒經(jīng)過換熱降至-60(TC，進(jìn)入冷媒低溫儲(chǔ)罐5中儲(chǔ)存。用氣低谷時(shí)，開啟離心泵6，將冷媒從低溫罐中抽出，依次進(jìn)入水合物儲(chǔ)罐(7、8)和水合物生成塔3的換熱管中，將水合物生成塔3和水合物儲(chǔ)罐(7、8)分別冷卻至llrC和-10-20。C。同時(shí)，打開三向閥14將天然氣門站1同時(shí)連通膨脹制冷設(shè)備組2和水合物生成塔3，對(duì)氣體進(jìn)行分流，將超過城市管網(wǎng)最低需求量的天然氣輸入水合物生成塔3中。水合物生成塔3中的壓力、溫度處于天然氣水合物生成區(qū)內(nèi)，壓力為48MPa、溫度為iirc。水從塔頂噴入生成塔中，與氣體接觸生成天然氣水合物，生成的天然氣水合物漿從塔底流入水合物儲(chǔ)罐(7、8)中。用氣高峰時(shí)，關(guān)閉閥門15，開啟離心泵ll，用冷媒將水合物分解產(chǎn)生的冷量帶出用于冷水空調(diào)機(jī)組10，在冷水空調(diào)機(jī)組10中與環(huán)境換熱升溫后的冷媒返回水合物儲(chǔ)罐(7、8),為天然氣水合物的分解提供熱量，循環(huán)使用。天然氣水合物分解得到的天然氣壓力為0.40.6MPa，直接并入城市管網(wǎng)，用于補(bǔ)充用氣高峰期的天然氣缺口。水合物分解得到的水經(jīng)離心泵9送入水合物生成塔3頂部噴淋用于水合物的生成，循環(huán)使用。本發(fā)明裝置中，從高壓天然氣管網(wǎng)中流出的天然氣初始條件溫度25°C，流量1000Kg/h;天然氣經(jīng)過圖1工藝流程后，得到如表1結(jié)果。表中列出了16個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)結(jié)果。結(jié)果顯示本發(fā)明有效回收了高壓管網(wǎng)天然氣壓力能，將其用于制冷，制冷量為1071kW之間。冷媒循環(huán)系統(tǒng)中冷媒的利用量在860kW之間。而可生成大量的天然氣水合物顯示了天然氣水合物的儲(chǔ)氣能力，以此可實(shí)現(xiàn)天然氣的安全儲(chǔ)存和調(diào)峰。在實(shí)際操作中，根據(jù)不同用氣量及壓力進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，例如夜間0點(diǎn)5點(diǎn)，天然氣的用氣量為曰間用氣量的40%，即有400kg/h的天然氣用于城市夜間使用，剩余的600kg/h的天然氣將采用水合物進(jìn)行儲(chǔ)存。將儲(chǔ)存的冷量用于合成天然氣水合物，冷量利用效率為0.85。平均全天壓能產(chǎn)生冷量約為4.2*1061^，可合成水合物19800kg，儲(chǔ)存天然氣2500kg，基本滿足調(diào)峰所需。日間在10時(shí)19時(shí)，天然氣用氣量較大時(shí)，將儲(chǔ)存于天然氣水合物儲(chǔ)罐中的水合物升溫分解，用于補(bǔ)充城市管網(wǎng)的天然氣缺口。同時(shí)，水合物分解產(chǎn)生的冷量可使40000kg，2(TC水降至4。C，用于冷水空調(diào)機(jī)組10。表l膨脹機(jī)組制冷系統(tǒng)水合物生成和汽化系統(tǒng)冷媒循環(huán)系統(tǒng)實(shí)膨入口出口出口冷能溫制生成生生汽化汽化冷能溫度利施脹壓力壓力溫度度分布冷壓力成成壓力溫度分布'c用例效MPaMPa。C。C量MPa溫量MPa°C量序率kW度kg/hkW號(hào)10.88.00.4-112-605718.011.012030.4>-10-20156020.85.00.4-94-605585.06.09830.4>-10-2015490.87.01.0-77-605507.09.58491.0>-5-20154240.84.01,0-49-405324.04.05511.0>-5-1515278<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>權(quán)利要求1.一種天然氣管網(wǎng)壓力能制冷與水合物的集成利用方法包括以下步驟(1)天然氣管網(wǎng)壓差制冷天然氣從高壓天然氣管網(wǎng)進(jìn)入天然氣門站(1)，壓力為4～8MPa，對(duì)天然氣門站(1)的高壓管網(wǎng)天然氣進(jìn)行分流，將滿足城市管網(wǎng)瞬時(shí)需求量的天然氣經(jīng)過膨脹制冷設(shè)備組(2)的降壓制冷處理，壓力降至0.4～1.6MPa，溫度下降至-112～-12℃，降壓后的低溫天然氣與高溫冷媒換熱升溫后進(jìn)入下游城市管網(wǎng)；壓降所產(chǎn)生的冷量通過冷媒儲(chǔ)存于冷媒低溫儲(chǔ)罐(5)中；(2)利用冷能制備天然氣水合物高壓管網(wǎng)分流的另一部分高壓天然氣進(jìn)入水合物生成塔(3)中，與塔頂噴淋水接觸，生成天然氣水合物漿；在水合物生成時(shí)，步驟(1)中儲(chǔ)存在冷媒低溫儲(chǔ)罐(5)中的低溫冷媒為水合物生成塔(3)提供冷量，將水合物生成塔(3)溫度降至1～11℃；(3)水合物儲(chǔ)存與汽化天然氣水合物漿從水合物生成塔(3)塔底流出，流入水合物儲(chǔ)罐(7、8)中儲(chǔ)存，通過低溫冷媒將水合物儲(chǔ)罐(7、8)溫度降至-10℃～-20℃；當(dāng)天然氣用量多時(shí)，對(duì)水合物儲(chǔ)罐(7、8)進(jìn)行供熱，水合物汽化進(jìn)入下游管網(wǎng)；同時(shí)水合物分解產(chǎn)生的冷量用于冷水空調(diào)機(jī)組(10)；(4)冷媒循環(huán)步驟(3)中水合物分解時(shí)釋放的冷量由冷媒從水合物儲(chǔ)罐(7、8)帶出，經(jīng)離心泵(11)送入冷水空調(diào)機(jī)組(10)與環(huán)境換熱；換熱升溫后的冷媒返回水合物儲(chǔ)罐(7、8)，為天然氣水合物的分解提供熱量，冷媒循環(huán)使用。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述水合物生成塔(3)中的壓力為48MPa、溫度為111°C。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷媒包括C3、Q或兩者的混合物。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述噴淋水與天然氣的摩爾比為10:1100:1。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述膨脹制冷設(shè)備組(2)包括透平膨脹機(jī)、活塞膨脹機(jī)、螺桿膨脹機(jī)、熱聲膨脹機(jī)或氣波制冷機(jī)中的一種或幾種。6、實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的方法的裝置，其特征在于，包括兩套冷媒循環(huán)系統(tǒng)和一套水合物循環(huán)系統(tǒng)，冷媒循環(huán)系統(tǒng)一包括換熱器(4)、冷媒低溫罐(5)、水合物儲(chǔ)罐(7、8)、水合物生成塔(3)、冷媒常溫罐(12)和離心泵(6、13);通過冷媒保溫輸送管線將換熱器(4)、冷媒低溫罐(5)、離心泵(6)、水合物儲(chǔ)罐(7、8)和水合物生成塔(3)依次連接，水合物生成塔(3)再通過常溫冷媒輸送管線與冷媒常溫罐(12)和離心泵(13)依次相連，構(gòu)成循環(huán)回路；冷媒循環(huán)系統(tǒng)二是用冷媒保溫輸送管線將水合物儲(chǔ)罐(7、8)、離心泵(11)與冷水空調(diào)機(jī)組(10)依次連接，再將冷水空調(diào)機(jī)組(10)通過常溫冷媒輸送管線連接到水合物儲(chǔ)罐(7、8)構(gòu)成的循環(huán)回路；水合物循環(huán)系統(tǒng)是由管線將離心泵(9)與水合物生成塔(3)連接，水合物生成塔(3)通過三向閥(15)與水合物儲(chǔ)罐(7、8)連接，水合物儲(chǔ)罐(7、8)再通過管線與離心泵(9)連接，連成循環(huán)回路。全文摘要本發(fā)明公開了一種天然氣管網(wǎng)壓力能制冷與水合物的集成利用方法及裝置，將天然氣門站的高壓管網(wǎng)天然氣進(jìn)行分流，將滿足城市管網(wǎng)瞬時(shí)需求量的天然氣進(jìn)行降壓制冷并通過冷媒將冷能儲(chǔ)存；降壓后的天然氣進(jìn)入下游城市管網(wǎng)；另一部分高壓天然氣進(jìn)入水合物生成塔中，生成天然氣水合物漿，流入水合物儲(chǔ)罐中儲(chǔ)存，在用氣低谷時(shí)，用低溫儲(chǔ)罐中的冷媒為水合物儲(chǔ)罐和生成塔提供冷量生產(chǎn)水合物；用氣高峰時(shí)，將儲(chǔ)罐中的水合物加熱汽化，補(bǔ)充下游管網(wǎng)；同時(shí)水合物分解產(chǎn)生的冷量可用于冷水空調(diào)和冷庫。本發(fā)明利用天然氣壓力能制冷來生產(chǎn)天然氣水合物，同時(shí)把水合物汽化冷量用于空調(diào)、冷庫，實(shí)現(xiàn)了城市天然氣管網(wǎng)與電網(wǎng)的調(diào)峰功能，大幅提高能量的利用效率。文檔編號(hào)F17C11/00GK101551060SQ200910039128公開日2009年10月7日申請(qǐng)日期2009年4月30日優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日發(fā)明者徐文東,樊栓獅,王燕鴻,鄭惠平,陳玉娟申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)