一種天然氣管網(wǎng)調(diào)壓發(fā)電制冷系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種天然氣管網(wǎng)調(diào)壓發(fā)電制冷系統(tǒng)，包括：膨脹機(jī)，其進(jìn)氣口連接于所述高壓管網(wǎng)；與膨脹機(jī)輸出端相連接的齒輪箱；由齒輪箱帶動(dòng)發(fā)電的發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)供電于耗電耗冷設(shè)備(如耗電量很大而且需要冷卻的云計(jì)算服務(wù)器)；換熱裝置，一端連接于膨脹機(jī)的出氣口，另一端連接于低一級壓力管網(wǎng)，換熱后的冷媒流經(jīng)冷風(fēng)裝置，對耗電耗冷設(shè)備進(jìn)行降溫。本實(shí)用新型通過天然氣膨脹所產(chǎn)生的壓力能進(jìn)行發(fā)電，供電給耗電設(shè)備，減少了中間電網(wǎng)環(huán)節(jié)，節(jié)省了投資；并通過對發(fā)電后的低溫天然氣進(jìn)行冷能的回收，可以提供給耗冷設(shè)備，由于冷媒換熱提高了天然氣溫度，能夠不用或減少消耗電或天然氣加熱，降低了能耗。
【專利說明】—種天然氣管網(wǎng)調(diào)壓發(fā)電制冷系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及天然氣管網(wǎng)的差壓利用【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種天然氣管網(wǎng)調(diào)壓發(fā)電制冷系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]天然氣是目前全球廣泛采用的一種清潔能源，為滿足長距離輸送天然氣的需要，需要對天然氣施加高壓。我國“西氣東輸”管道、陜京線及二線系統(tǒng)和冀寧聯(lián)絡(luò)線輸氣管道的設(shè)計(jì)輸氣壓力已達(dá)到lOMPa，其中西氣東輸二線管道的設(shè)計(jì)壓力可以達(dá)到12MPa。高壓管網(wǎng)輸送的高壓天然氣到達(dá)各城市的天然氣接收門站之后，經(jīng)過調(diào)壓站降壓后進(jìn)入低一級壓力管網(wǎng)，其中調(diào)壓站根據(jù)下游用戶的供氣壓力要求進(jìn)行降壓，然后才能夠供應(yīng)給普通用戶(如城市燃?xì)庥脩?、公商用戶?使用。
[0003]然而，一方面，天然氣從高壓管網(wǎng)經(jīng)過降壓進(jìn)入低一級壓力管網(wǎng)的過程中，會(huì)釋放巨大的壓力能，以日處理50萬立方米的天然氣門站為例，當(dāng)壓力從4.0MPa降至0.4MPa時(shí)，釋放的壓力能約為3561KW，如果不利用，會(huì)造成壓力能損失；另一方面，高壓天然氣在降壓過程中因放熱會(huì)導(dǎo)致溫度降低，一般會(huì)降低到-20°C至_60°C的范圍，而供給至用戶使用的低壓天然氣的溫度一般為0-10°C。因此如何對壓力能進(jìn)行利用以及如何對高壓天然氣降壓后的低溫天然氣加熱是目前要解決的問題。
[0004]現(xiàn)有的回收天然氣管網(wǎng)壓力能技術(shù)，一般是利用渦流管完成天然氣降壓調(diào)壓過程，將高壓天然氣經(jīng)渦流管降壓后產(chǎn)生的冷氣流、熱氣流分別輸出，冷氣流通過在換熱器中吸收逆流空氣和燃?xì)廨啓C(jī)排氣的熱量升溫后，與熱氣流匯合進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)組的燃燒室；由換熱器降溫的空氣進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)組的壓氣機(jī)提高壓力后導(dǎo)入燃?xì)廨啓C(jī)組的燃燒室，在燃燒室中，天然氣與空氣混合燃燒，使燃?xì)廨啓C(jī)做功，驅(qū)動(dòng)耗功設(shè)備，可以提高燃?xì)廨啓C(jī)的出力和經(jīng)濟(jì)性，從而達(dá)到回收天然氣管網(wǎng)壓力能的目的，但需要在調(diào)壓站建燃?xì)廨啓C(jī)壓縮或發(fā)電裝置。也有采用天然氣差壓發(fā)電產(chǎn)生電能和冷能，用于制冰，但制冰量太大難以消耗。
[0005]現(xiàn)有的對高壓天然氣降壓后的低溫天然氣加熱的技術(shù)，一般是采用加熱爐加熱降壓后的低溫天然氣，但是存在以下技術(shù)缺陷:由于加熱爐在加熱過程中消耗天然氣，導(dǎo)致能耗高。同時(shí)天然氣壓力能和冷能未加以利用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種天然氣管網(wǎng)調(diào)壓發(fā)電制冷系統(tǒng)，利用天然氣的差壓進(jìn)行發(fā)電，同時(shí)回收降壓后低溫天然氣所產(chǎn)生的冷能，使所產(chǎn)生電能和冷能都得到利用，如用于耗電量很大而且需要冷卻的云計(jì)算服務(wù)器，減少了中間電網(wǎng)環(huán)節(jié)，提高了能量利用率。
[0007]為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種天然氣管網(wǎng)調(diào)壓發(fā)電制冷系統(tǒng)，位于天然氣高壓管網(wǎng)與低一級壓力管網(wǎng)之間，所述系統(tǒng)包括:
[0008]膨脹機(jī)，其進(jìn)氣口連接于所述高壓管網(wǎng)；
[0009]與膨脹機(jī)輸出端相連接的齒輪箱；
[0010]由齒輪箱帶動(dòng)發(fā)電的發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)供電于耗電耗冷設(shè)備；
[0011]換熱裝置，一端連接于膨脹機(jī)的出氣口，另一端連接于低一級壓力管網(wǎng)，流經(jīng)換熱裝置的冷媒與經(jīng)膨脹機(jī)膨脹的天然氣進(jìn)行熱交換，換熱后的冷媒流經(jīng)冷風(fēng)裝置，對耗電耗冷設(shè)備進(jìn)行降溫。
[0012]優(yōu)選的，所述齒輪箱與膨脹機(jī)的機(jī)軸相連接。
[0013]優(yōu)選的，所述高壓管網(wǎng)與膨脹機(jī)之間設(shè)有穩(wěn)壓閥。
[0014]優(yōu)選的，所述齒輪箱還連接有潤滑油站。
[0015]優(yōu)選的，所述換熱裝置與所述低一級壓力管網(wǎng)之間設(shè)有輔助加熱裝置。
[0016]優(yōu)選的，所述輔助加熱裝置為電加熱器或加熱爐。
[0017]優(yōu)選的，還包括泵，設(shè)置在換熱裝置和冷風(fēng)裝置之間。
[0018]優(yōu)選的，所述換熱裝置為換熱器；所述冷風(fēng)裝置為壓縮空氣冷媒換熱器?；谏鲜龅奶烊粴夤芫W(wǎng)調(diào)壓發(fā)電制冷系統(tǒng)，本實(shí)用新型采用如下方法進(jìn)行發(fā)電制冷，其步驟如下:
[0019]A.天然氣的膨脹發(fā)電:所述高壓管網(wǎng)內(nèi)的天然氣進(jìn)入膨脹機(jī)，并通過膨脹機(jī)兩端的壓力差帶動(dòng)膨脹機(jī)的葉輪高速旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由齒輪箱減速后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，提供電力給耗電耗冷設(shè)備；
[0020]B.天然氣的升溫:經(jīng)膨脹機(jī)膨脹后的天然氣溫度降低，其通過換熱裝置與流經(jīng)換熱裝置的冷媒進(jìn)行熱交換，升溫后的天然氣進(jìn)入所述低一級壓力管網(wǎng)；
[0021]C.天然氣的冷能利用:換熱后的冷媒進(jìn)入冷風(fēng)裝置，并由冷風(fēng)裝置將冷能轉(zhuǎn)換成冷風(fēng)對耗電耗冷設(shè)備降溫，經(jīng)過冷風(fēng)裝置的冷媒由泵輸送至換熱裝置中循環(huán)使用。
[0022]作為優(yōu)選方案，在所述高壓管網(wǎng)內(nèi)的天然氣進(jìn)入膨脹機(jī)之前，先通過穩(wěn)壓閥進(jìn)行穩(wěn)壓；
[0023]換熱后的天然氣的溫度，在達(dá)不到低一級壓力管網(wǎng)輸入要求時(shí)，通過輔助加熱裝置對換熱后的天然氣加熱，輔助加熱裝置為電加熱器或加熱爐；
[0024]所述冷風(fēng)裝置為壓縮空氣冷媒換熱器，換熱裝置為換熱器。
[0025]本實(shí)用新型的有益效果為:通過膨脹機(jī)對由天然氣高壓管網(wǎng)進(jìn)入的天然氣進(jìn)行降壓，能夠使天然氣從高壓管網(wǎng)經(jīng)降壓后進(jìn)入低一級壓力管網(wǎng)，同時(shí)利用天然氣降壓前后的壓力差進(jìn)行發(fā)電，能夠回收天然氣在從高壓管網(wǎng)經(jīng)過降壓進(jìn)入低一級壓力管網(wǎng)的過程中釋放的壓力能；所發(fā)電供給耗電設(shè)備(如云計(jì)算服務(wù)器)，減少了中間電網(wǎng)環(huán)節(jié)，節(jié)省了投資；并并通過對發(fā)電后的低溫天然氣進(jìn)行冷能的回收，所產(chǎn)生的冷能又可以提供給耗冷設(shè)備(如云計(jì)算服務(wù)器)，由于冷媒換熱提高了天然氣溫度，而不用或減少消耗電或天然氣加熱，降低了能耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是本實(shí)用新型的天然氣管網(wǎng)調(diào)壓發(fā)電制冷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖中:
[0028]1、穩(wěn)壓閥；2、膨脹機(jī)；3、齒輪箱；4、發(fā)電機(jī)；5、換熱裝置；6、潤滑油站；7、泵；8、冷風(fēng)裝置；9、耗電耗冷設(shè)備；10、輔助加熱裝置；11、高壓管網(wǎng)；12、低一級壓力管網(wǎng)；13、其他耗電設(shè)備；14、其他耗冷設(shè)備；

【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖并通過【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0030]經(jīng)研究機(jī)構(gòu)預(yù)測，云計(jì)算將在未來幾年以26%的年增長率快速增長，這種超越傳統(tǒng)IT市場增長速度5倍的發(fā)展速度充分體現(xiàn)了云產(chǎn)業(yè)煥發(fā)的活力。信息化的今日，無論是政府、企業(yè)和個(gè)人用戶，各行各業(yè)都看好了云計(jì)算中蘊(yùn)藏的無盡潛力，一場以云計(jì)算為主導(dǎo)的信息化革命進(jìn)程正在全球范圍內(nèi)如火如荼的進(jìn)行著，然而云計(jì)算的強(qiáng)大計(jì)算能力背后，也不可避免的產(chǎn)生了高能耗的問題。2011年我國數(shù)據(jù)中心總耗電量達(dá)700億千瓦時(shí)，已經(jīng)占到全社會(huì)用電根據(jù)調(diào)量的1.5%，相當(dāng)于2011年天津市全年的總用電量；921個(gè)經(jīng)營性數(shù)據(jù)中心機(jī)房，面積約88萬平米。隨著云計(jì)算的快速增長，未來5年我國對數(shù)據(jù)中心流量處理能力需求將增長7-10倍，機(jī)房面積需要翻一番才能滿足云計(jì)算發(fā)展的需求。中國聯(lián)通數(shù)據(jù)中心的能耗數(shù)據(jù)顯示，該中心每年耗電99億千瓦時(shí)。以中國目前標(biāo)準(zhǔn)煤的效能看，需要消耗92萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤才能提供足夠的電力供中國聯(lián)通數(shù)據(jù)中心的能耗需求。與中國聯(lián)通對應(yīng)，中國電信數(shù)據(jù)中心年耗電112億千瓦時(shí)，總計(jì)年需消耗102.95萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器機(jī)房既要耗大量的電能，又要需要冷卻，因此與天然氣管網(wǎng)調(diào)壓發(fā)電制冷系統(tǒng)相結(jié)合，可以充分利用天然氣調(diào)壓站的剩余能量，起到節(jié)能環(huán)保的作用。
[0031]因此，本實(shí)用新型提供一種天然氣管網(wǎng)調(diào)壓發(fā)電制冷系統(tǒng)，位于天然氣高壓管網(wǎng)11與低一級壓力管網(wǎng)12之間，能夠利用降壓之前的天然氣和降壓之后的天然氣的壓力差進(jìn)行發(fā)電，同時(shí)對降壓后的低溫天然氣進(jìn)行升溫，并將所產(chǎn)生的冷能回收利用，該系統(tǒng)包括:
[0032]膨脹機(jī)2，其進(jìn)氣口連接于天然氣高壓管網(wǎng)11的排氣口，使通過天然氣高壓管網(wǎng)11排出的天然氣的體積膨脹得以降壓，同時(shí)膨脹機(jī)2的兩側(cè)天然氣的氣壓不同，所產(chǎn)生的壓力差能夠使膨脹機(jī)2的葉輪高速旋轉(zhuǎn)；
[0033]齒輪箱3，連接于膨脹機(jī)2的輸出端也就是機(jī)軸，實(shí)現(xiàn)對膨脹機(jī)2的高速旋轉(zhuǎn)的減速；
[0034]發(fā)電機(jī)4,與齒輪箱3相連接,并由齒輪箱3帶動(dòng)發(fā)電,用于對耗電耗冷設(shè)備9提供電力；
[0035]換熱裝置5，用于將膨脹機(jī)2膨脹后的低溫天然氣與冷媒熱交換，使換熱后的天然氣溫度達(dá)到低一級壓力管網(wǎng)12下游用戶(如城市燃?xì)庥脩?、公商用戶?的要求。換熱裝置5通過管道一端連接于膨脹機(jī)2的出氣口，另一端連接于低一級壓力管網(wǎng)12，流經(jīng)換熱裝置5的冷媒與經(jīng)膨脹機(jī)2膨脹的天然氣進(jìn)行熱交換，換熱后的冷媒流經(jīng)冷風(fēng)裝置8，冷風(fēng)裝置8實(shí)現(xiàn)對冷媒的冷能提取并轉(zhuǎn)換成冷風(fēng)，對耗電耗冷設(shè)備9進(jìn)行降溫；
[0036]在換熱裝置5和冷風(fēng)裝置8之間設(shè)有泵7，用于提高經(jīng)過冷風(fēng)裝置8的冷媒利用率，在換熱裝置5內(nèi)進(jìn)行換熱后的溫度較低的冷媒在泵7的作用下輸送至冷風(fēng)裝置8內(nèi)，在其內(nèi)與空氣進(jìn)行換熱，將冷能傳輸給空氣，對耗電耗冷設(shè)備9周邊的空氣降溫，之后，升溫后的冷媒返回?fù)Q熱裝置5內(nèi)對低溫天然氣再次進(jìn)行加熱，形成冷媒的循環(huán)利用。
[0037]本實(shí)施例中換熱裝置5可以選用換熱器，在一些要求較高的場地還可以使用換熱機(jī)組，以提聞?chuàng)Q熱效率；
[0038]冷風(fēng)裝置8，可以是壓縮空氣冷媒換熱器，在換熱裝置5內(nèi)進(jìn)行換熱后的溫度較低的冷媒流經(jīng)壓縮空氣冷媒換熱器，在壓縮空氣冷媒換熱器內(nèi)與空氣進(jìn)行換熱，將冷媒攜帶的冷能轉(zhuǎn)化成冷氣，對耗電耗冷設(shè)備9周邊的空氣降溫，本實(shí)施例中主要對云計(jì)算服務(wù)器周邊的空氣降溫，升溫后的冷媒通過泵7返回?fù)Q熱裝置5內(nèi)對膨脹的低溫天然氣進(jìn)行加熱，形成冷媒循環(huán)，以達(dá)到冷能回收的目的。
[0039]優(yōu)選的，在天然氣高壓管網(wǎng)11和膨脹機(jī)2之間設(shè)置穩(wěn)壓閥1，用于對通過天然氣高壓管網(wǎng)11進(jìn)入的天然氣進(jìn)行穩(wěn)壓，以使穩(wěn)壓后的天然氣進(jìn)入膨脹機(jī)2。
[0040]需要說明的是，在一些情況下，經(jīng)換熱裝置5換熱后的天然氣會(huì)出現(xiàn)達(dá)不到下游用戶的溫度要求，優(yōu)選的，在換熱裝置5之后添加一個(gè)輔助加熱裝置10，在達(dá)不到溫度要求的情況下，可以啟動(dòng)輔助加熱裝置10，輔助加熱裝置10對經(jīng)換熱裝置5加熱后的天然氣進(jìn)行進(jìn)一步加熱，從而達(dá)到下游用戶天然氣的所需溫度要求，本實(shí)用新型中，輔助加熱裝置10可以是電加熱器或者加熱爐，根據(jù)不同的環(huán)境需要選用。
[0041 ] 優(yōu)選的，對齒輪箱3設(shè)置一個(gè)潤滑油站6，能夠?qū)X輪箱3提供循環(huán)潤滑油，提高齒輪箱3的使用壽命，間接提高發(fā)電效率。
[0042]以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本實(shí)用新型的技術(shù)原理，本實(shí)施例中耗電耗冷設(shè)備9指云計(jì)算服務(wù)器，但是并不僅限于云計(jì)算服務(wù)器，本實(shí)用新型所發(fā)電除供給耗電裝置外，多余的電能還可以外輸?shù)狡渌碾娫O(shè)備13或者自用；膨脹發(fā)電所產(chǎn)生的冷能通過冷媒取出除產(chǎn)生冷風(fēng)外，多余冷能也可以外供給其他耗冷設(shè)備14 ;而且本實(shí)用新型還可以針對性的對其他設(shè)備同時(shí)進(jìn)行電力以及冷能的提供。
[0043]本實(shí)用新型適用于對高壓天然氣進(jìn)行降壓的各級高壓天然氣管網(wǎng)之中，例如，壓力為1MPa的高壓天然氣管網(wǎng)中的天然氣經(jīng)逐級降壓后壓力分別為4MPa，1.6MPa，0.4MPa和2.5KPa，其中壓力為4MPa，1.6MPa，0.4MPa和2.5KPa的天然氣可以供給至對應(yīng)區(qū)域的用戶，因此本實(shí)用新型適用于壓力從1MPa降低至4MPa、l.6MPa降低至0.4MPa的天然氣管網(wǎng)之間，以及壓力從0.4MPa降低至2.5KPa的天然氣管網(wǎng)之間。
[0044]下面以適用于壓力從1MPa降低至4MPa的天然氣管網(wǎng)之間為例對本實(shí)用新型如何進(jìn)行天然氣管網(wǎng)調(diào)壓發(fā)電加以說明，其具體步驟如下:
[0045]A.天然氣的膨脹發(fā)電:指利用降壓之前1MPa的天然氣和膨脹降壓之后4MPa的天然氣的壓力差通過發(fā)電機(jī)4進(jìn)行發(fā)電，并將得到電能供給耗電耗冷設(shè)備9，具體過程如下:
[0046]壓力為1MPa的高壓管網(wǎng)11內(nèi)的天然氣先通過穩(wěn)壓閥I穩(wěn)壓，之后進(jìn)入膨脹機(jī)2，此時(shí)膨脹機(jī)2兩端的氣壓不同，所產(chǎn)生的壓力差會(huì)帶動(dòng)膨脹機(jī)2的葉輪高速旋轉(zhuǎn)，該膨脹機(jī)2的最高轉(zhuǎn)速可達(dá)45000RPM，然后由連接在膨脹機(jī)2機(jī)軸上的齒輪箱3將轉(zhuǎn)速減速到1500RPM，再通過齒輪箱3帶動(dòng)發(fā)電機(jī)4進(jìn)行發(fā)電，最終提供將電力提供給耗電耗冷設(shè)備9(即云計(jì)算服務(wù)器)，多余的電量還可外輸?shù)狡渌碾娫O(shè)備13或者自用。
[0047]B.天然氣的升溫:由于壓力為1MPa的高壓天然氣在膨脹降壓的過程中會(huì)吸熱而導(dǎo)致降壓后壓力為4MPa的天然氣的溫度會(huì)降低，一般會(huì)降低到-20°C至_60°C的范圍，而通過低一級壓力管網(wǎng)12供給至用戶的低壓天然氣的溫度一般為0-20°C，因此需要對低壓天然氣進(jìn)行升溫處理，以滿足用戶使用的需求，其過程如下:
[0048]經(jīng)膨脹機(jī)2膨脹后的低壓天然氣溫度降低，降溫后的天然氣通過換熱裝置器5與流經(jīng)換熱裝置5的冷媒進(jìn)行熱交換，溫度升高至(TC以上，而后進(jìn)入壓力為4MPa的低一級壓力管網(wǎng)12 ；
[0049]需要指出的是，在經(jīng)換熱裝置5加熱后的天然氣會(huì)出現(xiàn)達(dá)不到下游用戶所需溫度的情況，這種情況下，需要啟動(dòng)輔助加熱裝置10，輔助加熱裝置10對經(jīng)換熱裝置5加熱后的天然氣進(jìn)行進(jìn)一步加熱，從而達(dá)到天然氣的所需溫度要求，最后進(jìn)入4MPa的低壓天然氣管網(wǎng)12。
[0050]C.天然氣的冷能利用:在對膨脹后的低溫天然氣進(jìn)行升溫的過程中，通過換熱裝置5會(huì)置換大量的冷能，因此可以將其利用起來，對耗電耗冷設(shè)備9進(jìn)行降溫，或者用于其他需降溫和制冷的場所，其工作過程如下:
[0051]經(jīng)換熱裝置5換熱后的冷媒溫度很低，此時(shí)的冷媒進(jìn)入冷風(fēng)裝置8也就是壓縮空氣冷媒換熱器內(nèi)，在其內(nèi)部與空氣進(jìn)行換熱，將冷能傳輸給耗電耗冷設(shè)備9(云計(jì)算服務(wù)器)周邊的空氣，對耗電耗冷設(shè)備9降溫，而經(jīng)過冷風(fēng)裝置8升溫后的冷媒由泵7再一次輸送至換熱裝置5中循環(huán)使用；當(dāng)然過多的冷能也可以通過冷媒供給于其他耗冷設(shè)備14，在供給其他耗冷設(shè)備14冷能后的冷媒同樣通過泵7循環(huán)至換熱裝置5，循環(huán)使用。
[0052]對于500萬方/天、壓力為lOMPa的高壓天然氣，采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案后，壓力降低到4MPa，同時(shí)可發(fā)電約4000kW，同時(shí)可制冷8000kW。其中所產(chǎn)生電能供給耗電耗冷設(shè)備9(云計(jì)算服務(wù)器)，節(jié)省了大量電量的同時(shí)，也充分利用了天然氣降壓過程中的壓力能。
[0053]以上是對以適用于壓力從lOMPa降低至4MPa的天然氣管網(wǎng)之間為例對本實(shí)用新型進(jìn)行了闡述，但是本實(shí)用新型不限于該壓力段的天然氣管網(wǎng)之間，同樣適用于1.6MPa降低至0.4MPa的天然氣管網(wǎng)之間，以及壓力從0.4MPa降低至2.5KPa的天然氣管網(wǎng)之間。
[0054]本實(shí)用新型通過天然氣膨脹發(fā)電對由天然氣高壓管網(wǎng)11進(jìn)入的天然氣進(jìn)行降壓，能夠使天然氣從高壓管網(wǎng)11經(jīng)降壓后進(jìn)入低一級壓力管網(wǎng)12，同時(shí)利用天然氣降壓前后的壓力差進(jìn)行發(fā)電，能夠回收天然氣在從高壓管網(wǎng)11經(jīng)過降壓進(jìn)入低一級壓力管網(wǎng)12的過程中釋放的壓力能；同時(shí)用冷媒通過換熱裝置5取出上述過程中產(chǎn)生冷能，降壓后的低溫天然氣升溫，因而不需要或減少消耗天然氣，因此能夠在低溫天然氣的加熱過程中降低能耗；同時(shí)利用了減壓過程中所產(chǎn)生的冷能，節(jié)約了能源。
[0055]以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本實(shí)用新型的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本實(shí)用新型的原理，而不能以任何方式解釋為對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制?；诖颂幍慕忉?，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本實(shí)用新型的其它【具體實(shí)施方式】，這些方式都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種天然氣管網(wǎng)調(diào)壓發(fā)電制冷系統(tǒng)，位于天然氣高壓管網(wǎng)(11)與低一級壓力管網(wǎng)(12)之間，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 膨脹機(jī)(2)，其進(jìn)氣口連接于所述高壓管網(wǎng)(11)； 與膨脹機(jī)(2)輸出端相連接的齒輪箱(3)； 由齒輪箱⑶帶動(dòng)發(fā)電的發(fā)電機(jī)(4),發(fā)電機(jī)⑷供電于耗電耗冷設(shè)備(9)； 換熱裝置(5)，一端連接于膨脹機(jī)(2)的出氣口，另一端連接于低一級壓力管網(wǎng)(12)，流經(jīng)換熱裝置(5)的冷媒與經(jīng)膨脹機(jī)(2)膨脹的天然氣進(jìn)行熱交換，換熱后的冷媒流經(jīng)冷風(fēng)裝置(8)，對耗電耗冷設(shè)備(9)進(jìn)行降溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣管網(wǎng)調(diào)壓發(fā)電制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述齒輪箱(3)與膨脹機(jī)(2)的機(jī)軸相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天然氣管網(wǎng)調(diào)壓發(fā)電制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓管網(wǎng)(11)與膨脹機(jī)(2)之間設(shè)有穩(wěn)壓閥(I)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣管網(wǎng)調(diào)壓發(fā)電制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述齒輪箱(3)還連接有潤滑油站(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣管網(wǎng)調(diào)壓發(fā)電制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱裝置(5)之后設(shè)有輔助加熱裝置(10)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的天然氣管網(wǎng)調(diào)壓發(fā)電制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述輔助加熱裝置(10)為電加熱器或加熱爐。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣管網(wǎng)調(diào)壓發(fā)電制冷系統(tǒng)，其特征在于，還包括泵(7)，設(shè)置在換熱裝置(5)和冷風(fēng)裝置(8)之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的天然氣管網(wǎng)調(diào)壓發(fā)電制冷系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱裝置(5)為換熱器，所述冷風(fēng)裝置(8)為壓縮空氣冷媒換熱器。
【文檔編號】F17D1/02GK204186430SQ201420541735
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】婁世松, 沈懿桐, 趙子康, 王麗, 宋移團(tuán), 許娜, 邸建軍 申請人:碧海舟（北京）石油化工設(shè)備有限公司