[发明专利]天然气压差发电及冷量回收系统及利用其发电及冷量回收的方法

说明书

技术领域

本发明涉及发电和冷量回收系统，特别是涉及天然气压差发电及冷量回收系统。

本发明还涉及发电及冷量回收的方法，特别涉及利用上述天然气压差发电及冷量回收系统发电及冷量回收的方法。

背景技术

天然气原料气采用高压输送，到达用户终端时需要减压，目前这部分减少的压力并没有被利用起来，造成能量的浪费。而且现有的都是减压旁通系统，不能有效利用能源，不能进行冷量回收，不能用来发电。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术中的不足而完成的，本发明的目的是提供结构简单、完全可以实现在将输入的高压天然气减压至需要压力的天然气的同时，利用膨胀做功发电，同时对低温的天然气换热后回收冷量，充分利用能源，发电并且回收冷量，更好地实现节能减排的天然气压差发电及冷量回收系统。

本发明的天然气压差发电及冷量回收系统，包括高压天然气出口与低压天然气进口之间设置的吸附式等压再生干燥系统、透平膨胀机组、减速箱、发电机和膨胀换热器系统，所述吸附式等压再生干燥系统与透平膨胀机组连接，所述透平膨胀机组分别与减速箱、膨胀换热器系统连接，所述发电机与所述减速箱连接，所述发电机与外界用电电网连接，所述天然气依次穿过所述吸附式等压再生干燥系统、透平膨胀机组、膨胀换热器，所述透平膨胀机组包括至少两台透平膨胀机，所述每台透平膨胀机均与一个所述膨胀换热器连接，所述膨胀换热器内有循环的冷冻循环水，所述透平膨胀机组通过所述膨胀换热器与所述低压天然气进口连通。

本发明的天然气压差发电及冷量回收系统还可以是：

所述吸附式等压再生干燥系统包括第一干燥塔、第二干燥塔、预干燥塔、加热器、冷却器和气水分离器，所述高压天然气出口与所述第一干燥塔、第二干燥塔和气水分离器之间分别通过进气程控阀连通，所述高压天然气出口分别与所述预干燥塔以及冷却器通过再生气程控阀连通，所述第一干燥塔、第二干燥塔、加热器分别通过干燥气出口程控阀与透平膨胀机组连接，所述加热器与所述预干燥塔连通，所述冷却器与所述气水分离器连通，所述再生气程控阀与所述进气程控阀之间连通。

所述高压天然气出口与所述进气程控阀之间设置有流量调节阀，所述干燥气出口程控阀与透平膨胀机组之间设置有稳压阀，所述高压天然气出口与所述再生气程控阀之间设置有流量计。

所述加热器入口与中压蒸汽源连通，所述加热器出口与蒸汽冷凝水源连通，所述冷却器分别与冷却水上水源与冷却水回水源连通。

所述高压天然气出口与所述低压天然气进口之间还设置有减压旁通系统。

本发明的天然气压差发电及冷量回收系统，其包括高压天然气出口与低压天然气进口之间设置的吸附式等压再生干燥系统、透平膨胀机组、减速箱、发电机和膨胀换热器系统，所述吸附式等压再生干燥系统与透平膨胀机组连接，所述透平膨胀机组分别与减速箱、膨胀换热器系统连接，所述发电机与所述减速箱连接，所述发电机与外界用电电网连接，所述天然气依次穿过所述吸附式等压再生干燥系统、透平膨胀机组、膨胀换热器，所述透平膨胀机组包括至少两台透平膨胀机，所述每台透平膨胀机均与一个所述膨胀换热器连接，所述膨胀换热器内有循环的冷冻循环水，所述透平膨胀机组通过所述膨胀换热器与所述低压天然气进口连通。这样，常温高压天然气从高压天然气出口输出至吸附式等压再生干燥系统进行吸附干燥，干燥后的常温高压天然气输送至透平膨胀机组，透平膨胀机组内的透平膨胀机内高压天然气膨胀做功，膨胀能带动透平膨胀机连接的减速箱和发电机进行发电，同时天然气压力降低、温度降低，膨胀发电后的低温低压天然气输送至换热器进行换热，换热后天然气温度上升，换热器内的冷冻循环水吸收冷量，温度降低并输送至用冷设备或者畜冷设备进行冷量回收，而换热后得到的常温低压天然气进入低压天然气进口供用户使用。这样相对于现有技术的优点是在降压的同时进行发电，而且可以进行冷量回收，有效节约能源，充分利用能源，将成本降到最低，符合国家节能减排政策。

本发明的另一目的是提供一种完全可以实现在将输入的高压天然气减压至需要压力的天然气的同时，利用膨胀做功发电，同时对低温的天然气换热后回收冷量，充分利用能源，发电并且回收冷量，更好地实现节能减排的利用天然气压差发电及冷量回收系统发电及冷量回收的方法。

本发明的利用天然气压差发电及冷量回收系统发电及冷量回收的方法，包括以下步骤:

A.吸附干燥脱水：来自所述高压天然气出口的高压天然气经过吸附式等压再生干燥系统干燥，脱出水份；