本实用新型专利技术涉及一种带热泵的天然气压力能发电装置，其利用热泵将膨胀发电后的低温天然气复热。高压管网向下游管网供应天然气的过程中释放出大量的压力能，本装置利用高压天然气的压力能发电，并利用热泵回收降压过程产生的冷能，提升了企业的经济效益，在发电的同时避免了电厂发电带来的污染问题，符合节能环保的要求。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种利用天然气压力能发电并且回收冷能的装置，具体涉及一种利用膨胀发电机组发电、并采用热泵循环复热的装置。
技术介绍
天然气门站主要作用是将高压、次高压的管网气减压至下游管网的压力，加臭并送至城市中压燃气管网。天然气管网中蕴含的巨大的余压余能资源，可以广泛应用于发电、调压储气、制冷、生产LNG等多种用途。但是，由于天然气经过多级调压，调压站布局分散，对天然气余压利用带来了困难。天然气管网压力能通过膨胀机发电，具有占地小、可行性高的特点，是城市天然气管网压力能回收利用的首选。同时，利用调压前后天然气的压差发电供给场站内部的场站照明、远程监控和冬天伴热等所需电力，一方面可以解决场站中目前急需解决的现实问题，另一方面多余的电力可以作并网处理，具有重要的意义。
技术实现思路
本技术涉及一种带热泵的天然气压力能发电装置，该装置包括：膨胀发电机组、第一空温式加热器、第二空温式加热器、加热器、节流阀、热泵压缩机；来自高压管网的常温天然气经管道连接至膨胀发电机组的入口，而后自膨胀发电机组的出口连接至第一空温式加热器的入口，第一空温式加热器的出口连接一台加热器的天然气入口通道，加热器的天然气出口通道通过管道连接至下游管网；热泵压缩机的出口连接加热器的循环介质通道的入口，加热器的循环介质通道的出口连接一台节流阀，而后经第二空温式加热器连接至热泵压缩机的入口。进一步，膨胀发电机组主要包括主机、润滑油系统和控制及并网系统三部分。进一步，膨胀发电装置和热泵高度集成在一个撬装内。热泵装置的循环介质采用氟利昂，但不限于氟利昂。一种带热泵的天然气压力能发电装置，其采用的工艺为：高压管网来的常温天然气(压力0.9～4.0MPa)进入一台膨胀发电机组，利用压力能驱动膨胀发电机组发电，天然气温度降至-35～45℃，优选-38～-42℃，更优选约-40℃，而后进入第一空温式加热器回收冷量，接着接着因环境温度低而使得第一空温式加热器无法将膨胀后的低温天然气复热至0℃以上时经过一台加热器加热至0℃以上后进入下游管网；其中所述加热器通过起动热泵来加热，热泵的循环介质经热泵压缩机增压至0.5～1.0MPa，优选0.6MPa～0.7MPa，温度为15℃～30℃，进入加热器利用其携带的热量将低温天然气加热至0℃以上(例如0～10℃，如5℃)，同时所述循环介质自身降温至10℃～15℃，而后进入 一台节流阀节流降压至0.15～0.5MPa，优选约0.2MPa～0.45MPa，进而通过第二空温式加热器，将节流后的气液两相经加热完全变为气相，复热至-15℃～5℃，优选-10～2℃，然后回到热泵压缩机的入口，完成一个循环。热泵的循环介质采用氟利昂，但不限于氟利昂，例如还可以是其他含卤素的C1-C3烃类。这里所述的天然气高压管网一般是指压力0.9～4.0MPa、常温下的天然气。膨胀发电机组发出的电除用于天然气调压门站自身使用外，多余的电能进行上网处理。本技术的优点：1、采用热泵循环提供热量，代替热水加热，省去了一台热水锅炉，降低了设备投资，且省去了热水锅炉消耗的燃料气，减少锅炉燃料燃烧带来的环境污染。2.采用热泵技术，可使装置达到高度集成，膨胀发电装置及热泵都高度集成在一个撬装内；而采用循环热水加热工艺，热水锅炉必须放到防爆区外。3、符合环保的要求，在发电的同时避免了电厂发电带来的污染问题。附图说明图1是本技术的工艺装配图。其中，E-1、第一空温式加热器 E-2、加热器 E-3、第二空温式加热器 X-1、膨胀发电机组 X-2、热泵压缩机 V-1、节流阀。具体实施方式本技术涉及一种带热泵的天然气压力能发电装置，该装置包括：膨胀发电机组X-1、第一空温式加热器E-1、第二空温式加热器E-3、加热器E-2、节流阀V-1、热泵压缩机X-2，膨胀发电机组X-1主要包括主机、润滑油系统和控制及并网系统三部分；来自高压管网的常温天然气经管道连接至膨胀发电机组X-1的入口，而后自膨胀发电机组X-1的出口连接至第一空温式加热器E-1的入口，第一空温式加热器E-1的出口连接一台加热器E-2的天然气入口通道，加热器E-2的天然气出口通道通过管道连接至下游管网；热泵压缩机X-2的出口连接加热器E-2的循环介质通道的入口，加热器E-2的循环介质通道的出口连接一台节流阀V-1，而后经第二空温式加热器E-3连接至热泵压缩机X-2的入口。膨胀发电装置和热泵可高度集成在一个撬装内。热泵装置的循环介质采用氟利昂，但不限于氟利昂。一种带热泵的天然气压力能发电装置，其采用的工艺为：高压管网来的常温天然气进入一台膨胀发电机组X-1，利用压力能驱动膨胀发电机组X-1发电，温度降至约-40℃，而后进入第一空温式加热器E-1回收冷量，接着经过一台加热器E-2进入下游管网；当环境温度过低，第一空温式加热器E-1无法将膨胀后的低温天然气复热至0℃以上时，起动热泵，通过加热器E-2将低温天然气加热至0℃以上，再送入下游管网；采用的热泵的工艺流程为：热泵的循环介质采用氟利昂，但不限于氟利昂；氟利昂经热 泵压缩机X-2增压至0.6MPa～0.7MPa，温度约为15℃～30℃，进入加热器E-2利用其携带的热量将低温天然气加热至0℃以上，如5℃，同时氟利昂自身降温至10℃～15℃，而后进入一台节流阀V-1节流降压至0.2MPa～0.45MPa，进而通过第二空温式加热器E-3，将节流后的气液两相经加热完全变为气相，复热至-15℃～5℃，然后回到热泵压缩机X-2的入口，完成一个循环。膨胀发电机组X-1发出的电除用于天然气调压门站自身使用外，多余的电能进行上网处理。本文档来自技高网...
【技术保护点】
带热泵的天然气压力能发电装置，其特征在于，该装置包括：膨胀发电机组、第一空温式加热器、第二空温式加热器、加热器、节流阀、热泵压缩机；来自高压管网的常温天然气经管道连接至膨胀发电机组的入口，而后自膨胀发电机组的出口连接至第一空温式加热器的入口，第一空温式加热器的出口连接一台加热器的天然气入口通道，加热器的天然气出口通道通过管道连接至下游管网；热泵压缩机的出口连接加热器的循环介质通道的入口，加热器的循环介质通道的出口连接一台节流阀，而后经第二空温式加热器连接至热泵压缩机的入口。
【技术特征摘要】
1.带热泵的天然气压力能发电装置，其特征在于，该装置包括：膨胀发电机组、第一空温式加热器、第二空温式加热器、加热器、节流阀、热泵压缩机；来自高压管网的常温天然气经管道连接至膨胀发电机组的入口，而后自膨胀发电机组的出口连接至第一空温式加热器的入口，第一空温式加热器的出口连接一台加热器的天然气入口通道，加热器的天然气出口通道通过管道连...
【专利技术属性】
技术研发人员：何振勇，寇伟伟，解晨，杨立雨，曹强，李小川，韩金潮，龙晓雨，王双彪，
申请(专利权)人：新地能源工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13
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