一种天然气余压冷能利用系统技术方案

本申请涉及天然气调压的技术领域，尤其涉及一种天然气余压冷能利用系统。本申请包括：第一调压装置和第一海水淡化装置；所述第一调压装置包括第一稳压阀、第一预冷器、温度调节器、第二稳压阀、第一膨胀机、第一发电机和第一热交换器；所述第一海水淡化装置包括过滤器、第一结晶器和第一储冰器；本申请提供的天然气余压冷能利用系统可以利用天然气调压过程中释放的余压进行发电，释放的冷能将进行海水淡化。

A Natural Gas Residual Pressure Cooling Energy Utilization System

【技术实现步骤摘要】
一种天然气余压冷能利用系统
本申请涉及天然气调压的
，尤其涉及一种天然气余压冷能利用系统。
技术介绍
天然气作为一种清洁能源，我国对其有巨大需求。天然气资源主要主要分布在我国西部地区，而东部沿海地区对天然气的需求量比较大。天然气陆上输送大都通过高压输送管道输送。我国大多数天然气高压输气管道压力在8Mpa～12Mpa范围内，高压天然气在进入表压力为2.5Kpa用户管网前需先经过调压站进行调压，在调压过程中，其中蕴藏着巨大的能级变换。若输气压力从10Mpa降至2.5Mpa，天然气的比压力损失为230KJ/Kg，2.5Mpa的天然气降低至0.2Mpa-0.4Mpa过程中，压力损失为330KJ/Kg-590KJ/Kg，0.2Mpa的天然气降低至2.5Kpa过程中，损失为167KJ/Kg。若将此部分能量加以利用，将有效提高能源利用效率。目前的天然气调节站余压利用主要用于发电以及制冰等形式，很少利用于海水淡化。若能利用东部地区的天然气调节站的天然气管道余压进行海水淡化，将大大缓解城市供水压力，符合国家节能减排的基本政策，具有重要的经济效益和社会影响。
技术实现思路
本申请提供了一种天然气余压冷能利用系统，使得可以利用天然气调压时产生的余压用以海水淡化，缓解城市的供水压力。有鉴于此，本申请提供了天然气余压冷能利用系统，所述装置包括：第一调压装置和第一海水淡化装置；所述第一调压装置包括第一稳压阀、第一预冷器、温度调节器、第二稳压阀、第一膨胀机、第一发电机和第一热交换器；上游高压天然气的出气口与所述第一稳压阀管道连接，所述第一稳压阀与所述第一膨胀机连接，所述第一膨胀机与所述第一发电机连接，所述第一膨胀机与所述第一热交换器的进气口连接，所述第一热交换器的出气口与所述第一预冷器的进气口连接，所述第一预冷器的出气口与所述第二稳压阀连接，所述第二稳压阀与所述温度调节器的进气口连接，所述温度调节器的出气口与下游天然气的出气口连接；所述第一海水淡化装置包括过滤器、第一结晶器和第一储冰器；海水进口与所述过滤器的进液口连接，所述过滤器的出液口与所述第一预冷器的进液口连接，所述第一预冷器的出液口与所述第一结晶器连接，所述第一结晶器的载冷剂出口与所述第一热交换器的液体进口连接，所述第一热交换器的液体出口与所述第一结晶器的载冷剂进口连接，所述第一结晶器的出冰口与所述第一储冰器连接。作为优选，所述天然气余压冷能利用系统，还包括第一储水器，所述第一储冰器的出冰口与所述第一储水器的进冰口连接。作为优选，所述天然气余压冷能利用系统，还包括第二调压装置和第二海水淡化装置；所述第二调压装置包括第二预冷器、第二膨胀机组、第二发电机组和第二热交换器；所述第一预冷器的出气口与所述第二膨胀机组连接，所述第二膨胀机组与所述第二发电机组连接，所述第二膨胀机组与所述第二热交换器的进气口连接，所述第二热交换器的出气口与所述第二预冷器的进气口连接，所述第二预冷器的出气口与所述第二稳压阀连接，所述第二稳压阀与所述温度调节器的进气口连接，所述温度调节器的出气口与下游天然气的出气口连接；所述第二海水淡化装置包括第二结晶器和第二储冰器；所述过滤器的出液口与所述第二预冷器的进液口连接，所述第二预冷器的出液口与所述第一预冷器的进液口连接，所述第一预冷器的出液口分别与所述第一结晶器和所述第二结晶器管道连接，所述第二结晶器的载冷剂出口与所述第二热交换器的液体进口连接，所述第二热交换器的液体出口与所述第二结晶器的载冷剂进口连接，所述第二结晶器的出冰口与所述第二储冰器连接。作为优选，所述天然气余压冷能利用系统，还包括第二储水器，所述第二储冰器的出冰口与所述第二储水器的进冰口连接。作为优选，所述第二膨胀机组包括第一子膨胀机和第二子膨胀机，所述第一子膨胀机与所述第二子膨胀机并联连接；所述第二发电机组包括第一子发电机和第二子发电机，所述第一子膨胀机与所述第一子发电机连接，所述第二子膨胀机与所述第二子发电机连接。作为优选，所述天然气余压冷能利用系统，还包括第三调压装置和第三海水淡化装置；所述第三调压装置包括第三预冷器、第三膨胀机组、第三发电机组和第三热交换器；所述第二预冷器的出气口与所述第三膨胀机组连接，所述第三膨胀机组与所述第三发电机组连接，所述第三膨胀机组与所述第三热交换器的进气口连接，所述第三热交换器的出气口与所述第三预冷器的进气口连接，所述第三预冷器的出气口与所述第二稳压阀连接，所述第二稳压阀与所述温度调节器的进气口连接，所述温度调节器的出气口与下游天然气的出气口连接；所述第三海水淡化装置包括第三结晶器和第三储冰器；所述过滤器的出液口与所述第三预冷器的进液口连接，所述第三预冷器的出液口与所述第二预冷器的进液口连接，所述第二预冷器的出液口与所述第一预冷器的进液口连接，所述第一预冷器的出液口分别与所述第一结晶器、所述第二结晶和所述第三结晶器管道连接，所述第三结晶器的载冷剂出口与所述第三热交换器的液体进口连接，所述第三热交换器的液体出口与所述第三结晶器的载冷剂进口连接，所述第三结晶器的出冰口与所述第三储冰器连接。作为优选，所述天然气余压冷能利用系统，还包括第三储水器，所述第三储冰器的出冰口与所述第三储水器的进冰口连接。作为优选，所述第三膨胀机组包括第三子膨胀机、第四子膨胀机、第五子膨胀机和第六子膨胀机，所述第三子膨胀机、所述第四子膨胀机、所述第五子膨胀机和所述第六子膨胀机并联连接；所述第三发电机组包括第三子发电机、第四子发电机、第五子发电机和第六子发电机，所述第三子膨胀机与所述第三子发电机连接，所述第四子膨胀机与所述第四子发电机连接，所述第五子膨胀机与所述第五子发电机连接，所述第六子膨胀机与所述第六子发电机连接。作为优选，所述第一海水淡化装置还设有进口海水预冷器；海水进口与所述过滤器的进液口连接，所述过滤器的出液口与所述进口海水预冷器的进液口连接，所述进口海水预冷器的出液口与所述第三预冷器的进液口连接，所述第三预冷器的出液口与所述第二预冷器的进液口连接，所述第二预冷器的出液口与所述第一预冷器的进液口连接。作为优选，所述第一结晶器、所述第二结晶器和所述第三结晶器的底部还设有浓海水排出管。从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：本申请中，提供了一种天然气余压冷能利用系统，使用时，上游高压天然气的出气口通有高压的天然气，高压天然气经过第一稳压阀变为压力稳定，温度适宜的状态后，通入到第一膨胀机使天然气的温度和压力降低，高压天然气在调压过程中产生的压差使得第一膨胀机产生机械能，第一膨胀机的机械能可以通过第一发电机发电；同时，通过第一膨胀机的天然气形成相对低温的天然气，相对低温的天然气进入第一热交换器中，相对低温的天然气从第一热交换器输出进入第一预冷器，然后在第一预冷器中进行预冷，再通过第二稳压阀，最后通过温度调节器的调温作用，将温度适宜的压力适宜的天然气从下游天然气的出气口输送到用户；与此同时，第一结晶器的相对高温的载冷剂可以通过泵输进第一热交换器中，使得相对低温的天然气与相对高温的载冷剂在第一热交换器中进行热交换，使得载冷剂的温度下降，因此低温的载冷剂从第一热交换器返回至第一结晶器中，以载冷剂作为冷媒对第一结晶器进行间接式制冷；冷冻结晶另一边，海水从海水进口进入过滤器，过滤器将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天然气余压冷能利用系统，其特征在于，包括：第一调压装置和第一海水淡化装置；所述第一调压装置包括第一稳压阀、第一预冷器、温度调节器、第二稳压阀、第一膨胀机、第一发电机和第一热交换器；上游高压天然气的出气口与所述第一稳压阀管道连接，所述第一稳压阀与所述第一膨胀机连接，所述第一膨胀机与所述第一发电机连接，所述第一膨胀机与所述第一热交换器的进气口连接，所述第一热交换器的出气口与所述第一预冷器的进气口连接，所述第一预冷器的出气口与所述第二稳压阀连接，所述第二稳压阀与所述温度调节器的进气口连接，所述温度调节器的出气口与下游天然气的出气口连接；所述第一海水淡化装置包括过滤器、第一结晶器和第一储冰器；海水进口与所述过滤器的进液口连接，所述过滤器的出液口与所述第一预冷器的进液口连接，所述第一预冷器的出液口与所述第一结晶器连接，所述第一结晶器的载冷剂出口与所述第一热交换器的液体进口连接，所述第一热交换器的液体出口与所述第一结晶器的载冷剂进口连接，所述第一结晶器的出冰口与所述第一储冰器连接。

【技术特征摘要】
1.一种天然气余压冷能利用系统，其特征在于，包括：第一调压装置和第一海水淡化装置；所述第一调压装置包括第一稳压阀、第一预冷器、温度调节器、第二稳压阀、第一膨胀机、第一发电机和第一热交换器；上游高压天然气的出气口与所述第一稳压阀管道连接，所述第一稳压阀与所述第一膨胀机连接，所述第一膨胀机与所述第一发电机连接，所述第一膨胀机与所述第一热交换器的进气口连接，所述第一热交换器的出气口与所述第一预冷器的进气口连接，所述第一预冷器的出气口与所述第二稳压阀连接，所述第二稳压阀与所述温度调节器的进气口连接，所述温度调节器的出气口与下游天然气的出气口连接；所述第一海水淡化装置包括过滤器、第一结晶器和第一储冰器；海水进口与所述过滤器的进液口连接，所述过滤器的出液口与所述第一预冷器的进液口连接，所述第一预冷器的出液口与所述第一结晶器连接，所述第一结晶器的载冷剂出口与所述第一热交换器的液体进口连接，所述第一热交换器的液体出口与所述第一结晶器的载冷剂进口连接，所述第一结晶器的出冰口与所述第一储冰器连接。2.根据权利要求1所述的天然气余压冷能利用系统，其特征在于，还包括第一储水器，所述第一储冰器的出冰口与所述第一储水器的进冰口连接。3.根据权利要求1所述的天然气余压冷能利用系统，其特征在于，还包括第二调压装置和第二海水淡化装置；所述第二调压装置包括第二预冷器、第二膨胀机组、第二发电机组和第二热交换器；所述第一预冷器的出气口与所述第二膨胀机组连接，所述第二膨胀机组与所述第二发电机组连接，所述第二膨胀机组与所述第二热交换器的进气口连接，所述第二热交换器的出气口与所述第二预冷器的进气口连接，所述第二预冷器的出气口与所述第二稳压阀连接，所述第二稳压阀与所述温度调节器的进气口连接，所述温度调节器的出气口与下游天然气的出气口连接；所述第二海水淡化装置包括第二结晶器和第二储冰器；所述过滤器的出液口与所述第二预冷器的进液口连接，所述第二预冷器的出液口与所述第一预冷器的进液口连接，所述第一预冷器的出液口分别与所述第一结晶器和所述第二结晶器管道连接，所述第二结晶器的载冷剂出口与所述第二热交换器的液体进口连接，所述第二热交换器的液体出口与所述第二结晶器的载冷剂进口连接，所述第二结晶器的出冰口与所述第二储冰器连接。4.根据权利要求3所述的天然气余压冷能利用系统，其特征在于，还包括第二储水器，所述第二储冰器的出冰口与所述第二储水器的进冰口连接。5.根据权利要求3所述的天然气余压冷能利用系统，其特征在于，所述第二膨胀机组包括第一子膨胀机和第二子膨胀机，所述第一子膨胀机与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张乾熙，林艺恒，贾明生，李敏，叶彪，凌长明，
申请(专利权)人：广东海洋大学，
类型：发明
国别省市：广东,44