基于太阳能的井口天然气差压发电的系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于太阳能的井口天然气差压发电的系统。其中，该系统包括：天然气采集装置，用于采集天然气；第一换热器，与太阳能集热器连接，其中，太阳能集热器加热导热介质并将加热后的导热介质输送至第一换热器，第一换热器采用导热介质对天然气进行加热；膨胀发电机组，与第一换热器连接，用于使用加热后的天然气进行发电，本实用新型专利技术由于利用加热后的天然气进行压差发电，发电量与现有的发电技术相比有了较大的提高，同时利用太阳能集热器加热天然气，也节约了能源，本实用新型专利技术可以解决相关技术中获取天然气后，直接进行发电，导致发电效率低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力领域，具体而言，涉及一种基于太阳能的井口天然气差压发电的系统。
技术介绍
天然气差压发电技术为将天然气体积膨胀以降压，然后利用降压之前的天然气和降压之后的天然气的压力差进行发电。在一些采集天然气的偏远地域往往供电困难，因此，采用天然气差压发电既可以改善人们的用电生活，也能解决采气井站自身的用电问题。需要说明的是，在相关天然气差压发电技术中，存在如下缺点：(1)在获取天然气后，对天然气不采取任何措施，直接进行发电，导致发电效率低。(2)在利用天然气发电后，对发电之后的天然气的冷能利用率小。针对上述获取天然气后，直接进行发电，导致发电效率低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本技术实施例提供了一种基于太阳能的井口天然气差压发电的系统，以至少解决相关技术中获取天然气后，直接进行发电，导致发电效率低的技术问题。根据本技术实施例的一个方面，提供了一种基于太阳能的井口天然气差压发电的系统，包括：天然气采集装置，用于采集天然气；第一换热器，与天然气采集装置连接，用于对接收到的天然气进行加热处理；膨胀发电机组，与第一换热器连接，用于使用加热后的天然气进行发电。进一步地，系统还包括：太阳能集热器，与第一换热器连接，用于加热导热介质并将加热后的导热介质输送至第一换热器。进一步地，系统还包括：冷却器，与膨胀发电机组连接，用于利用天然气对有机 工质进行冷却。进一步地，系统还包括：第一循环泵，与冷却器连接；第二换热器，与第一循环泵连接，用于接收第一循环泵输送的经过冷却处理后的有机工质。进一步地，第二换热器还与太阳能集热器连接，用于接收太阳能集热器输送的加热后的导热介质。进一步地，系统还包括：有机朗肯发电器，与第二换热器连接，用于接收第二换热器输送的经过换热处理的有机工质，其中，第二换热器利用加热后的导热介质对经过冷却处理后的有机工质进行换热。进一步地，有机朗肯发电器与冷却器连接，用于向冷却器输送有机工质。进一步地，系统还包括：第二循环泵，分别与第一换热器以及太阳能集热器连接，用于将第一换热器中的导热介质输送至太阳能集热器。进一步地，系统还包括：稳压阀，分别与天然气采集装置以及第一换热器连接。进一步地，系统还包括：蓄热器，与太阳能集热器连接。在本技术实施例中，基于太阳能的井口天然气差压发电的系统包括：天然气采集装置，用于采集天然气；第一换热器，与天然气采集装置连接，用于对接收到的天然气进行加热处理；膨胀发电机组，与第一换热器连接，用于使用加热后的天然气进行发电，解决了相关技术中获取天然气后，直接进行发电，导致发电效率低的技术问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1是根据本技术实施例的一种基于太阳能的井口天然气差压发电的系统的示意图；以及图2是根据本技术实施例的一种优选地基于太阳能的井口天然气差压发电的系统的示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实 施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。本实施例提供了一种基于太阳能的井口天然气差压发电的系统，如图1，该系统可以包括：天然气采集装置12，用于采集天然气。具体地，天然气采集装置可以与井口连接，并且从井口采集得到天然气，然后将天然气输送至第一换热器，需要说明的是，第一换热器可以为导热介质与天然气换热器。第一换热器14，与天然气采集装置连接，用于对接收到的天然气进行加热处理。具体地，具体地，上述第一换热器可以利用导热介质对天然气进行加热，优选地，在本方案中，天然气被加热至50℃。膨胀发电机组16，与第一换热器连接，用于使用加热后的天然气进行差压发电。具体地，第一换热器在将天然气加热后，可以将上述加热后的天然气输送至膨胀发电机组，需要说明的是，上述膨胀发电机组可以为差压发电机组。膨胀发电机组可以使进入的已被加热的井口天然气的体积膨胀以降压，并利用降压之前的天然气和降压之后的天然气的压力差进行发电，将得到的电能供给用电设施或自用，需要说明的是，在本方案中，利用加热后的天然气进行发电可以产生更多的电能。优选地，对于50万方/天、压力为10MPa的高压天然气，采用本实施例的技术方案后，用将天然气加热至50℃同时压力降低到4MPa，可发电400-600kW，比天然气未加热的情况能多发20-30％的电。需要说明的是，本方案中，利用加热后的天然气进行发电，发电后的天然气温度可以升至管网所要求的温度(例如5℃以上)，可以避免低温天然气的再加热。本方案通过天然气采集装置将采集到的天然气输送至第一换热器；第一换热器对天然气进行加热；第一换热器将加热后的天然气输送至膨胀发电机组；膨胀发电机组利用加热后的天然气进行发电。解决了获取天然气后，直接进行发电，导致发电效率低的技术问题。可选地，上述系统还可以包括：太阳能集热器，与第一换热器连接，用于加热导 热介质并将加热后的导热介质输送至第一换热器。具体地，上述太阳能集热器可以用于加热上述第一换热器中的导热介质，可选地，在本方案中，太阳集热器还可以加热导热介质后，再将导热介质输送至上述第一换热器。需要说明的是，在本方案中，太阳能集热器可以为弧面聚焦，用于加热导热介质，上述导热介质可以是水，也可以是导热油。第一换热器利用加热后的导热介质对天然气进行换热处理，上述第一换热器可以为导热介质-天然气换热器，用于加热井口天然气或门站天然气。可选地，上述系统还包括：冷却器，与膨胀发电机组连接，用于利用天然气对有机工质进行冷却。具体地，膨胀发电机组可以将发电之后的天然气输送至冷却器，可选地，上述冷却器可以为有机工质冷却器，用于冷却有机工质。上述冷却器可以利用上述发电之后的天然气对上述有机工质进行冷却处理，需要说明的是，上述有机工质可以为有机朗肯发电系统中的有机工质。可选地，上述系统还包括：第一循环泵，与冷却器连接；第二换热器，与第一循环泵连接，用于接收第一循环泵输送的经过冷却处理后的有机工质。可选地，上述第二换热器还与太阳能集热器连接，用于接收太阳能集热器输送的加热后的导热介质。具体地，第一循环泵将经过冷却处理后的有机工质输送至第二换热器，第二换热器与太阳能集热器连接，用于接收太阳能集热器输送的加热后的导热介质。上述第一循环泵可以为有机工质循环泵，有机工质循环泵可以将经过天然气冷却处理的有机工质输送到第二换热器，上述第二换热器可以为导热介质-有机工质换热器，上述导热介质-有机工质换热器与太阳能集热器用于接收太阳能集热器输送的加热后的导热介质。可选地，上述系统还包括：有机朗肯发电器，与第二换热器连接，用于接收第二换热器输送的经过换热处理的有机工质，其中，第二换热器利用加热后的导热介质对经过冷却处理后的有机工质进行换热。具体地，导热介质-有机工质换热器将有机工质通过加热蒸发后，导热介质-有机工质换热器可以将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于太阳能的井口天然气差压发电的系统，其特征在于，包括：天然气采集装置，用于采集天然气；第一换热器，与所述天然气采集装置连接，用于对接收到的所述天然气进行加热处理；膨胀发电机组，与所述第一换热器连接，用于使用加热后的所述天然气进行发电。

【技术特征摘要】
1.一种基于太阳能的井口天然气差压发电的系统，其特征在于，包括：天然气采集装置，用于采集天然气；第一换热器，与所述天然气采集装置连接，用于对接收到的所述天然气进行加热处理；膨胀发电机组，与所述第一换热器连接，用于使用加热后的所述天然气进行发电。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：太阳能集热器，与所述第一换热器连接，用于加热导热介质并将加热后的所述导热介质输送至所述第一换热器。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：冷却器，与所述膨胀发电机组连接，用于利用所述天然气对有机工质进行冷却。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：第一循环泵，与所述冷却器连接；第二换热器，与所述第一循环泵连接，用于接收所述第一循环泵输送的经过冷却处理后的所述有机工质。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第二换热器还与所述太阳能集热器连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邸建军，娄世松，陈溪，王影辉，
申请(专利权)人：碧海舟北京节能环保装备有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11