[发明专利]一种利用地热加热天然气的调压系统及方法

说明书

本发明公开了一种利用地热加热天然气的调压系统及方法，包括调压器、地热能供热子系统及安全监控子系统，所述调压器设置在高压管网与低压管网之间；地热能供热子系统，其包括水泵、换热器及与其连接的地埋管，所述水泵设置在地埋管上；安全监控子系统，其包括设置在高压管网与换热器之间的第一电磁阀，设置在高压管网与调压器之间的第二电磁阀，以及设置在调压器与低压管网之间的第四温度传感器，所述第一电磁阀和第二电磁阀并联设置。采用上述技术方案，可以保证降压后的天然气达到管输要求，且该系统安全、可靠。

技术领域

本发明涉及天然气输配技术领域，尤其涉及一种利用地热加热天然气的调压系统及方法。

背景技术

上游天然气一般需要经过多级调压后方可输送至下游燃气管网，尤其是北方地区或寒冷的冬天，天然气在调压过程中由于焦耳-汤姆逊效应（节流效应）温度会急剧下降，造成调压设备及管道损坏。为了避免这种情况发生，常用的做法是在每一级调压前对天然气进行局部加热，保证调压后的天然气温度达到管输要求。

目前主要采用循环水伴热和电伴热的方式解决低温对调压设备及管道的影响。循环水伴热一般采用燃气锅炉供应热水，由于占地面积大，设备在工作的过程中需要消耗大量的能源，导致运行成本高，且容易造成环境污染。电伴热系统需要专门配备大功率变配电设备，用电量大，导致运行成本高，且存在漏电的安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种利用地热加热天然气的调压系统及方法，用于解决天然气降压后导致调压设备及管道损坏的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种利用地热加热天然气的调压系统，包括调压器、地热能供热子系统及安全监控子系统，所述调压器设置在高压管网与低压管网之间；地热能供热子系统，其包括水泵、换热器及与其连接的地埋管，所述水泵设置在地埋管上；安全监控子系统，其包括设置在高压管网与换热器之间的第一电磁阀，设置在高压管网与调压器之间的第二电磁阀，以及设置在调压器与低压管网之间的第四温度传感器，所述第一电磁阀和第二电磁阀并联设置。

进一步地，所述地埋管数量为多根且并排设置，所述多根地埋管与换热器分别连接，所述地埋管底端呈U形状。

进一步地，所述地埋管上设有流量控制器，所述流量控制器包括多个支管，所述支管与地埋管连接。

进一步地，所述安全监控子系统还包括设置在高压管网与换热器之间的第一压力传感器、第一温度传感器，设置在换热器与调压器之间的第二压力传感器、第二温度传感器及第三电磁阀，设置在地埋管出口与换热器入口之间的第三压力传感器、第三温度传感器，设置在调压器与低压管网之间的第四压力传感器、第四电磁阀，设置在换热器出口与地埋管入口之间的第五温度传感器。

进一步地，所述系统还包括流量计，所述流量计设置在高压管网与低压管网之间。

进一步地，所述地热能供热子系统还包括补水装置，所述补水装置设置在地埋管上。

进一步地，所述换热器为管壳式换热器。

本发明还提出了利用如上所述系统的加热方法，所述加热方法包括初始天然气温度监控步骤：将天然气经过上述系统，当第四温度传感器检测到的天然气温度高于预定值时，启动第一电磁阀，关闭第二电磁阀、水泵及换热器，天然气从原有管道经过调压器降压后进入低压管道；当第四温度传感器检测到的天然气温度低于预定值时，关闭第一电磁阀，启动第二电磁阀、水泵及换热器，天然气经过换热器加热后再由调压器降压进入低压管道。

进一步地，所述加热方法还包括天然气加热恒温监控步骤：当第四温度传感器检测到的天然气温度低于预定值时，水泵增加水流量进入换热器中，提高换热器中的天然气温度，使天然气经过调压器后的温度等于预设值；当第四温度传感器检测到的天然气温度高于预设值时，水泵减少水流量进入换热器中，降低换热器中的天然气温度，使天然气经过调压器后的温度等于预设值。