【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于天然气余压利用领域，具体为一种适用于低温工况的天然气压差发电透平膨胀机系统。
技术介绍
1、当前，世界范围内普遍采用高压管网将天然气从气源输送至城市，且管道输送压力越来越高。为确保城市各级输气管网安全有效的运行，当天然气从气田开采经长输管线输送至各城市时，需在天然气分输站通过减压阀对高压天然气进行调压，即由高压（长输管线输气压力为10mpa）降为较低压力（城镇燃气管道压力一般为1.6～4.0mpa）。然而，在调压过程中，天然气的压力能完全消耗在克服减压阀的流动阻力上，未得到有效利用，导致大量的压力能损失。
2、为了实现天然气余压能的充分利用，天然气分输站、处理厂等场景采用膨胀机来代替减压阀进行减压已然成为一种趋势，高压天然气驱动膨胀机旋转做功，在减压的同时带动发电机发电，通过天然气压差发电。
3、然而，由于膨胀比大、介质带水、脱水设备老化等原因，天然气的露点不一定达标，露点不达标的天然气在低温工况下经过膨胀机降压后，温度可能降到其露点以下，导致天然气带水、结冰，影响膨胀机的安全运行和天然气正常生产，这对天然气压差发电技术的推广应用带来了极大的阻力。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种能有效保护膨胀机的安全运行和天然气正常生产的适用于低温工况的天然气压差发电透平膨胀机系统。
2、本专利技术的技术目的通过下述技术方案实现：
3、一种适用于低温工况的天然气压差发电透平膨胀机系统，所述膨胀机的一
4、所述膨胀机的两侧还设有旁路，所述旁路用于系统需要保证天然气产量时，通过旁路补偿透平膨胀机按运行控制线工作过程中发生的流量波动。
5、所述旁路一端与透平入口管道连接，其另一端与透平出口管道连接；所述透平入口管道上设有与pid控制器连接的流量计，所述流量计用于测量天然气总流量； 所述旁路上设有旁路调节阀，所述旁路调节阀与pid控制器连接，其采用流量控制模式；当系统实时测量的天然气总流量低于设定的流量区间的下限时，pid控制器反馈调节增大旁路调节阀的开度，系统总流量增大；当系统实时测量的天然气总流量大于设定的流量区间的上限时，pid控制器反馈调节减小旁路调节阀的开度，系统总流量减小。
6、所述旁路上还设有旁路截断阀，所述旁路截断阀设置在膨胀机入口一侧，所述旁路调节阀设置在膨胀机出口一侧；所述旁路截断阀保持常开。
7、所述膨胀机入口压力检测仪和膨胀机出口压力检测仪采用远程压力表。
8、所述膨胀机入口温度检测仪和膨胀机出口温度检测仪采用温度记录仪、电阻温度计。
9、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
10、1. 本专利技术通过实时监控膨胀机出口的压力和温度，将实测的膨胀机出口压力和膨胀机出口温度与设定的运行控制线在控制器中进行比较，通过pid控制器反馈调节膨胀机入口或出口调节阀的开度，改变膨胀机出口焓，提高膨胀机出口温度，避免介质中带水、结冰，同时保证通过的天然气流量。采用该技术措施，具有结构简单、使用方便，能有效保护膨胀机的安全运行和天然气正常生产的优点。
11、2. 本专利技术的膨胀机的两侧还设有旁路；旁路一端与透平入口管道连接，其另一端与透平出口管道连接；平入口管道上设有与pid控制器连接的流量计，所述流量计用于测量天然气总流量；旁路上设有旁路调节阀，旁路调节阀与pid控制器连接，其采用流量控制模式；当系统实时测量的天然气总流量低于设定的流量区间的下限时，pid控制器反馈调节增大旁路调节阀的开度，系统总流量增大；当系统实时测量的天然气总流量大于设定的流量区间的上限时，pid控制器反馈调节减小旁路调节阀的开度，系统总流量减小。通过设置旁路和旁路调节阀，使系统需要保证天然气产量时，通过旁路补偿透平膨胀机按运行控制线工作过程中发生的流量波动。采用该技术措施，具有结构简单、使用方便，能有效保护膨胀机的安全运行和天然气正常生产的优点。
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1.一种适用于低温工况的天然气压差发电透平膨胀机系统，所述膨胀机的一侧连接透平入口管道，其另一侧连接透平出口管道，其特征在于，
2.根据权利要求1所述适用于低温工况的天然气压差发电透平膨胀机系统，其特征在于，所述膨胀机的两侧还设有旁路（9），所述旁路（9）用于系统需要保证天然气产量时，通过旁路（9）补偿透平膨胀机按运行控制线工作过程中发生的流量波动。
3.根据权利要求2述适用于低温工况的天然气压差发电透平膨胀机系统，其特征在于，所述旁路（9）一端与透平入口管道连接，其另一端与透平出口管道连接；
4.根据权利要求3所述适用于低温工况的天然气压差发电透平膨胀机系统，其特征在于，所述旁路（9）上还设有旁路截断阀（91），所述旁路截断阀（91）设置在膨胀机入口一侧，所述旁路调节阀（92）设置在膨胀机出口一侧；所述旁路截断阀（91）保持常开。
5.根据权利要求1所述适用于低温工况的天然气压差发电透平膨胀机系统，其特征在于，所述膨胀机入口压力检测仪（2）和膨胀机出口压力检测仪（5）采用远程压力表。
6.根据权利要求1所述适用于低温工
...【技术特征摘要】
1.一种适用于低温工况的天然气压差发电透平膨胀机系统，所述膨胀机的一侧连接透平入口管道，其另一侧连接透平出口管道，其特征在于，
2.根据权利要求1所述适用于低温工况的天然气压差发电透平膨胀机系统，其特征在于，所述膨胀机的两侧还设有旁路（9），所述旁路（9）用于系统需要保证天然气产量时，通过旁路（9）补偿透平膨胀机按运行控制线工作过程中发生的流量波动。
3.根据权利要求2述适用于低温工况的天然气压差发电透平膨胀机系统，其特征在于，所述旁路（9）一端与透平入口管道连接，其另一端与透平出口管道连接；
4.根据权利要求3所述适用于...
【专利技术属性】
技术研发人员：李娟，
申请(专利权)人：东方电气集团东方汽轮机有限公司，
类型：发明
国别省市：
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