[实用新型]一种天然气压力能的多级利用与调峰系统

说明书

本实用新型涉及一种天然气压力能的多级利用与调峰系统，包括：一级降压单元，其包括对高压天然气降温降压的气波制冷机、对降温后天然气冷能进行回收利用的一级换热器；二级降压单元，其包括发电系统和二级换热器，所述发电系统将与所述一级换热器换热之后的天然气压力能转化为调峰电能，所述二级换热器将被所述发电系统利用压力能之后的乏气冷能进行回收利用。本实用新型利用天然气两次降压的压力能制取天然气水合物及制冷、发电，实现用电、用气、空调制冷的多方面调峰，实现了天然气的压力能高效利用。

技术领域

本实用新型涉及天然气管网压力能回收技术领域，尤其是一种天然气压力能的多级利用与调峰系统。

背景技术

天然气在管道输送给用户之前需要进行固体杂质处理、脱硫脱酸等净化工艺处理，以脱硫为例，脱硫时，需要使用一定的脱硫溶液，吸收含硫气体后，含硫的富液一般会送至发生器处理，转化为贫液，再次进行脱硫塔吸收含硫气体。这往往导致富液中蕴含的压力能的浪费，因此合理利用富液中含有的压力能具有重大意义。

天然气经净化等工艺处理后，为保证天然气正常输送，我国的高压天然气管网的输气压力可达10MPa以上，我国的天然气输气管网具有不同的压力等级，一般需要调压阀进行常规的调压操作，高压天然气蕴含的压力能由此白白浪费。同时由于压力急剧降低，往往还会导致水合物形成，引起阀门堵塞和安全问题。

目前，我国天然气发展迅速，管道长度逐年增加，其中蕴含巨大的压力能，但压力能利用系统却未能普及，这无疑是能源的巨大浪费。

随着能源的消耗以及生活水平的提高，能源的浪费严重，但由于燃气使用及电力使用存在明显的日不均匀性，如何有效保证居民用电、居民用气的合理需求，如何减少空调能耗等都是值得关注的问题。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种天然气压力能的多级利用与调峰系统，解决了高压天然气压力能得不到充分利用被浪费的技术问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种天然气压力能的多级利用与调峰系统，包括：

一级降压单元，其包括对高压天然气降温降压的气波制冷机、对降温后天然气冷能进行回收利用的一级换热器；

二级降压单元，其包括发电系统和二级换热器，所述发电系统将与所述一级换热器换热之后的天然气压力能转化为调峰电能，所述二级换热器将被所述发电系统利用压力能之后的乏气冷能进行回收利用。

其进一步技术方案为：

还包括脱硫单元，其包括对来自高压管网的天然气脱硫的脱硫反应器、将脱硫富液的压力能为合成氨反应的反应气进行加压的压力转换装置，脱硫反应器的气侧出口与所述气波制冷机入口连接。

所述压力转换装置内通过活动闸阀分隔成两个腔体，其中一个腔体上设有高压脱硫富液入口、低压脱硫富液出口，另一个腔体上设有低压反应气入口、高压反应气出口，所述高压脱硫富液入口与脱硫反应器的高压脱硫富液出口连接，所述低压脱硫富液出口通过三通阀一分别与含硫气体储罐、脱硫反应器的脱硫贫液入口连接；所述高压反应气出口与合成氨反应装置连接。

所述一级换热器、二级换热器分别通过蓄冷装置与用户侧的空调系统连接，为用户提供冷量；所述一级换热器、二级换热器均包括气侧管路和水侧管路。

所述一级换热器的气侧管路入口与所述气波制冷机的出口连接，所述一级换热器的气侧管路出口与所述发电系统中的透平膨胀机连接入口连接，所述透平膨胀机出口与所述二级换热器气侧管路入口连接，所述二级换热器气侧管路出口连接至天然气管网，将被所述二级换热器吸收冷能之后的乏气通过管网供给居民用户或燃气电厂。

所述空调系统包括与用户室内空气换热的风机盘管，其包括水侧管路和空气侧管路。