[发明专利]天然气调压门站压力能回收综合利用系统

说明书

本申请涉及一种天然气调压门站压力能回收综合利用系统，其包括天然气预处理器、天然气调压阀组以及天然气膨胀机，天然气预处理器的进口设有上游天然气管道，天然气调压阀组的出口设有下游管道，天然气预处理器的出口与天然气调压阀组的进口通过连接管路连接，天然气膨胀机和连接管路之间通过送气管连接，天然气膨胀机和下游管道之间通过输送管路连接，还包括设置在送气管和输送管路上的换热器以及热能组件，换热器上设有输出管；热能组件包括水泵以及热水罐，热水罐的进水口设有输送管，热水罐的出水口与水泵的进水口之间通过进水管连接，水泵的出水口与换热器之间通过出水管连接。本申请具有减少使用燃料，有利于节能减排的效果。

技术领域

本申请涉及管道天然气压力能回收的领域，尤其是涉及一种天然气调压门站压力能回收综合利用系统。

背景技术

天然气主要由甲烷和少量乙烷、丙烷、氮和丁烷组成，是一种优质燃料和化工原料。天然气管线输送中，为了保证天然气输送的可靠性和安全性，我国天然气管道设计压力一般为：国家级天然气干线设计压力为6.3MPa，省级天然气干线设计压力为4MPa，下游城市级管网设计压力为0.4Mpa以下，因此天然气从国家管线到城市管网需梯级逐级降压输送。

天然气的调压方式多采用调压阀组等焓节流方式进行调压输送，同时由于焦耳汤姆逊效应，经调压阀组降压后的天然气温度将降低，导致出站温度低于标准要求(5℃)的供气温度。尤其在环境温度较低的季节，节流后的温度甚至达-20℃，释放了大量冷能，在阀门中产生霜冻堵塞管道，对下游城市管网存在较大安全隐患。

目前解决方案最多的是通过燃烧锅炉热水换热器提前对高压气体加热，发明人认为存在消耗较多的燃料的缺陷。

发明内容

为了改善减少消耗较多燃气或者电能的问题，本申请提供一种天然气调压门站压力能回收综合利用系统。

本申请提供的一种天然气调压门站压力能回收综合利用系统采用如下的技术方案：

一种天然气调压门站压力能回收综合利用系统，包括天然气预处理器、天然气调压阀组以及天然气膨胀机，所述天然气预处理器的进口设有上游天然气管道，所述天然气调压阀组的出口设有下游管道，所述天然气预处理器的出口与天然气调压阀组的进口通过连接管路连接，所述天然气膨胀机和连接管路之间通过送气管连接，所述天然气膨胀机和下游管道之间通过输送管路连接，还包括设置在送气管和输送管路上的且用于加热天然气的换热器以及用于向换热器提供热水的热能组件，所述换热器上设有用于向企业冷却生产线输送降温后的水的输出管；

所述热能组件包括水泵以及供企业内部生产线中冷却工艺产生的热水注入的热水罐，所述热水罐的进水口设有用于输送企业内部生产线中冷却工艺产生的热水的输送管，所述热水罐的出水口与水泵的进水口之间通过进水管连接，所述水泵的出水口与换热器之间通过出水管连接。

通过采用上述技术方案，首先将天然气预处理器、天然气调压阀组、天然气膨胀机、热水罐以及换热器均设置在工业园区，将企业中冷却工艺生产线上的热水通过输送管存储在热水罐中；

上游高压天然气沿着上游天然气管道输送给天然气预处理器进行处理，一部分天然气沿着连接管路进入天然气调压阀组，天然气调压阀组对天然气进行调压并沿着下游管路输出，一部分天然气沿着送气管送入换热器中，天然气膨胀机对天然气进行处理发电并输出，将天然气的压力能转化为电能，继续输送，再次利用换热器对天然气进行补热，最后输送至下游管道中，以此可以提高天然气的温度，减少产生霜冻堵塞管道的可能性；

在换热器进行换热时，水泵将热水罐中的热水沿着进水管和出水管输入换热器中，换热器中热水的热量传导给天然气，天然气温度上升，换热器中的水降低温度，水再沿着输出管输回企业生产线中需要冷水进行冷却的生产线，以此可以代替燃烧锅炉为天然气进行换热的方式，减少使用燃料，有利于节能减排，而且也提高天然气冷能的利用率，同时满足企业内部工艺冷水使用需求。