[实用新型]吸附式天然气储存与调峰装置

说明书

技术领域

本实用新型属于燃气储存与调峰装置技术领域，具体涉及一种吸附式天然气储存与调峰装置。

背景技术

天然气作为一种清洁能源，已广泛用于城镇居民生活、公共设施、集中采暖和工业企业的生产中。但因城镇居民生活节奏、公共设施和采暖季节等原因所带来的不同时段、不同季节的用气量是不同的，因而会形成用气的高峰和低谷。加之因输送管道、设备损坏以及无法抗拒的因素而引起的非正常停气，也将直接影响对下游的供气可靠性，以致于给居民的生活带来不便，给一些企业带来巨大的经济损失，甚至有可能出现安全问题。

然而作为城市天然气管网的总供应量和瞬时供应量变化不大，加之很多天然气管网建设时间较早，管道的瞬间输送能力非常有限，这样就造成城市用气高峰时段的供气不足问题。为了不至于严重影响城镇居民的日常生活和工业生产的正常需求，这就要求在城市周边增加相应的天然气储存设备或设施，以便在城市用气高峰时段出现的供气低谷时，采用相应的调峰措施来缓解城市天然气的这种供需矛盾。

目前，现有技术采取的天然气储气调峰装置主要有以下几种：

1）低压罐储气装置

低压罐储气装置的工作压力基本稳定，一般为4×10³Pa以下。该装置虽简单且安全，但储存设备的体积大，储气量小，效率低，占地面积大。

2）高压球罐储气装置

高压球罐储气装置是在用气低谷时，将天然气压缩到容器内储存，其设计工作压力一般不超过20.0Mpa储存压力。其储气量虽比低压罐储气装置大得多，但设备投资大，需要通过增压储存，每立方米气体加压成本在0.20元以上，不仅储气装置存放的危险性较高，而且制造和运行成本高。该方式一般只应用于CNG加气站，目前，基本上被高压地下储气井所取代。

3）地下储气装置

地下储气方式又分为地层(圈闭构造)储气装置和地下高压竖井储气装置。

(1)地层(圈闭构造)储气装置

地层(圈闭构造)储气装置就是将原中石油、中石化或其它能源开发企业已采完或即将采完的石油、天然气井地层构造的巨大地下空间，进行一定的修整改造形成的。在用气低峰时，将地面管网的天然气注入此空间，待到用气高峰时再取出进行调峰。该装置一般由供气上游建设完成，缺点是投资非常大。

(2)地下高压竖井储气装置

地下高压竖井储气装置是在我国地面高压储气方式存在较大安全隐患的情况下，出现的一种新型地下高压储气装置，该装置是由联通的多组耐压管道竖直嵌入地下组成的分散型储气装置。由于其占用面积小、安全、经济，在压缩天然气汽车加气站(CNG)领域得到广泛应用。近年来，又在民用、商用、工业用天然气储配调峰领域进行了尝试性应用，但是，由于高压带来的安全检测手段不完善，导致城市和社会安全存在较大隐患；同时能耗大，运行成本高，不符合国家低碳发展的要求；且价格管理机制无法解决经营企业的运行成本。因而从本质上不适用于城市燃气调峰。

4）液化天然气（LNG）气化调峰装置

LNG气化调峰装置主要由低温储槽、低温离心泵、蒸汽加热水浴式气化器、回收气（BOG）加热器、放空（EAG）加热器、调压计量装置和控制系统组成。储存调峰工艺是：将LNG工厂生产的LNG送入气化调峰装置的低温储槽，储槽的储存温度为-162℃，压力为常压；当需要调峰时，利用低温离心泵将储槽液体输入蒸汽加热水浴式气化器中进行气化，气化后的天然气经调压计量后送入管网。储槽BOG气体经BOG加热器加热至常温后引入用户压缩机回收处理，EAG气体经EAG加热器加热至常温后通过阻火器放空。该装置体积小，储存量大，占地面积小，但设备投资较大，耗电量高，且需要较大的深冷工厂，同时对深冷装置的操作弹性要求很大，这刚好是深冷装置运行操作最大的忌讳。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种新的、投资合理、更安全、更高效的吸附式天然气储存与调峰装置。