[发明专利]天然气管网压力能制冷与水合物的集成利用方法及装置

摘要

本发明公开了一种天然气管网压力能制冷与水合物的集成利用方法及装置，将天然气门站的高压管网天然气进行分流，将满足城市管网瞬时需求量的天然气进行降压制冷并通过冷媒将冷能储存；降压后的天然气进入下游城市管网；另一部分高压天然气进入水合物生成塔中，生成天然气水合物浆，流入水合物储罐中储存，在用气低谷时，用低温储罐中的冷媒为水合物储罐和生成塔提供冷量生产水合物；用气高峰时，将储罐中的水合物加热汽化，补充下游管网；同时水合物分解产生的冷量可用于冷水空调和冷库。本发明利用天然气压力能制冷来生产天然气水合物，同时把水合物汽化冷量用于空调、冷库，实现了城市天然气管网与电网的调峰功能，大幅提高能量的利用效率。

主权项

1.一种天然气管网压力能制冷与水合物的集成利用方法包括以下步骤：(1)天然气管网压差制冷天然气从高压天然气管网进入天然气门站(1)，压力为4～8MPa，对天然气门站(1)的高压管网天然气进行分流，将满足城市管网瞬时需求量的天然气经过膨胀制冷设备组(2)的降压制冷处理，压力降至0.4～1.6MPa，温度下降至-112～-12℃，降压后的低温天然气与高温冷媒换热升温后进入下游城市管网；压降所产生的冷量通过冷媒储存于冷媒低温储罐(5)中；(2)利用冷能制备天然气水合物高压管网分流的另一部分高压天然气进入水合物生成塔(3)中，与塔顶喷淋水接触，生成天然气水合物浆；在水合物生成时，步骤(1)中储存在冷媒低温储罐(5)中的低温冷媒为水合物生成塔(3)提供冷量，将水合物生成塔(3)温度降至1～11℃；(3)水合物储存与汽化天然气水合物浆从水合物生成塔(3)塔底流出，流入水合物储罐(7、8)中储存，通过低温冷媒将水合物储罐(7、8)温度降至-10℃～-20℃；当天然气用量多时，对水合物储罐(7、8)进行供热，水合物汽化进入下游管网；同时水合物分解产生的冷量用于冷水空调机组(10)；(4)冷媒循环步骤(3)中水合物分解时释放的冷量由冷媒从水合物储罐(7、8)带出，经离心泵(11)送入冷水空调机组(10)与环境换热；换热升温后的冷媒返回水合物储罐(7、8)，为天然气水合物的分解提供热量，冷媒循环使用。