[实用新型]天然气余压与燃气轮机耦合联供系统、管网系统

说明书

本实用新型涉及能源利用领域，公开了一种天然气余压与燃气轮机耦合联供系统、管网系统，包括：天然气余压发电、冷能利用、燃气轮机发电、烟气余热利用和天然气预热五个子系统，包括：膨胀机、第一发电机、制冷换热器、燃气轮机、第二发电机和余热吸收式利用装置，膨胀机和第一发电机连接；制冷换热器与天然气余压发电子系统的出口端连接；第二发电机通过燃气轮机与第二调节阀连接；余热吸收式利用装置与燃气轮机发电子系统的出口端连接。本实用新型将高压天然气压力能和化学能利用相结合，系统集成优化，对外产生电能、冷能和热能，并输出低压天然气，实现能源梯级利用，供能稳定性增强，系统综合效率大大提高，对分布式能源的推广应用意义重大。

技术领域

本实用新型涉及能源利用领域，特别是涉及一种天然气余压与燃气轮机耦合联供系统、管网系统。

背景技术

天然气作为一种高效清洁低碳能源，在我国能源结构中的地位逐步提高，国家明确提出：到2020年，我国天然气消费比重力争达到10％。加快天然气产业发展，是我国建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系的必由之路，也是改善大气质量，实现绿色低碳生活的有效途径。

管道运输是天然气长距离输运最普遍也最有效的方式，国内西气东输、川气东送、中俄天然气管道、中缅天然气管道等输气工程相继建设投入运行。目前我国长输天然气大多采用高压管输方式，压力都在10MPa以上，输送的高压天然气经调压站降至中压标准进入城市燃气管网，再借助于调压站箱将压力降至低压后供用户使用。天然气在调压过程中释放出大量的压力能，同时温度迅速降低，产生大量冷能。目前该部分压差能并没有相关工艺收集应用，造成了资源的极大浪费，同时急剧降温对调压设备的安全运行构成威胁。

传统天然气燃气轮机分布式能源系统存在冷热电负荷不平衡，机组运行工况范围窄、效率低等缺点。实际应用中常按照“以热定电”或“以电定热”等模式设计和运行，天然气综合利用效率和供能稳定性较低，从而限制了其大规模应用。因此，如何利用新的策略和思路来提升天然气综合利用效率以及供能稳定性是目前亟待解决的问题。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种天然气余压与燃气轮机耦合联供系统、管网系统，一方面解决现有技术中无法回收天然气在调压过程中释放出大量的压力能，造成了资源的极大浪费，同时温度迅速降低，产生大量冷能，对调压设备的安全运行构成威胁；另一方面有效解决传统燃气轮机分布式能源系统冷热电负荷不平衡，能源综合利用效率低的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种天然气余压与燃气轮机耦合联供系统，其特征在于，包括：天然气余压发电子系统、冷能利用子系统、燃气轮机发电子系统、烟气余热利用子系统和天然气预热子系统；其中，

所述天然气余压发电子系统包括膨胀机和第一发电机，所述膨胀机和第一发电机连接；

所述冷能利用子系统包括制冷换热器，所述制冷换热器与所述膨胀机连接；

所述燃气轮机发电子系统包括燃气轮机和第二发电机，所述燃气轮机和所述第二发电机连接；

所述烟气余热利用子系统包括余热吸收式利用装置，所述余热吸收式利用装置的进口与所述燃气轮机的出口端连接；

所述天然气预热子系统包括预热换热器和电加热器，所述电加热器连接于燃气轮机的入口处，用于给通入所述燃气轮机或下一级低压管网的天然气加热，所述预热换热器的一条换热管道连接于所述制冷换热器与所述电加热器之间，所述预热换热器的另一条换热管道与所述余热吸收式利用装置连接。

其中，所述天然气余压发电子系统还包括第一过滤器，所述第一过滤器与所述膨胀机的入口连接。

其中，所述天然气余压发电子系统还包括第一调节阀，所述第一调节阀连接于所述第一过滤器与所述膨胀机的入口之间。