[发明专利]一种利用天然气高压管网压力能的液化调峰方法和装置

摘要

一种利用天然气高压管网压力能的液化调峰方法和装置。目前，我国大多应用高压管输的方式来输送天然气。而随着管输技术的日益进步，输送天然气的管网压力越来越高，通过调压站调压会产生大量压力能损失。如果能够回收利用这部分压力能，会对我国的能源工业产生十分深远的影响，为此，回收天然气管网蕴含的巨大压力能，且同时满足城市燃气调峰的需要，提出了回收天然气高压管网压力能的天然气液化调峰方法和装置。在用气低谷时通过膨胀机充分利用管网间压差产生的冷量用于液化天然气并储存起来，在用气高峰时将液化天然气气化起到调峰作用，并将液化天然气气化产生的冷能用于冷库。有效地提高能源利用率，实现了管网运行的经济性，解决城市调峰问题。

主权项

一种利用天然气高压管网压力能的液化调峰方法，方法中采用的装置包括：天然气门站（1），三向阀（2），膨胀制冷设备（3），换热器（4），低温冷媒储罐（5），离心泵（6）、（9），板式换热器（7）、（16），常温冷媒储罐（8），气液分离器（10），液化天然气储罐（19），液化天然气泵（11），气化器（12），蓄冷介质泵（13）、（15），蓄冷池（14），氨泵（17），冷库（18）；其特征在于：天然气从高压天然气输气管道进入常规天然气门站（1），初始压力6～10MPa，经过三向阀（2），高压天然气分为a，b两股。满足城市管网瞬时需求量的a股天然气经过膨胀制冷设备（3）膨胀制冷，压力降至0.5～1.6MPa，温度降为‑110～‑49℃，此过程产生大量的冷能，低温天然气与冷媒在换热器（4）进行冷量交换，温度提高到5℃，进入城市管网；冷媒温度降为‑30～0℃，存于低温冷媒储罐（5）中，用气低谷时，瞬时需求过剩的b股天然气经板式换热器（7）进行天然气液化，通过气液分离器（10）将液化天然气存于液化天然气储气罐（19）中；用气高峰时，将存于液化天然气储气罐（19）中液化天然气通过液化天然气泵（11），经气化器（12）气化调压后的送入天然气管网，解决高峰用气问题。而气液分离器（10）分离的未液化的天然气与b股天然气汇合，重新进入板式换热器（7），低温冷媒储罐（5）中存储的冷量随冷媒通过离心泵（6）送入板式换热器（7）中进行天然气液化，换热升温后的冷媒返回常温冷媒储罐（8），利用离心泵（9）冷媒循环使用，蓄冷制冷系统的特征在于，蓄冷装置通过气化器（12）利用蓄冷介质泵（13）为蓄冷池（14）储存冷能，在使用时利用蓄冷介质泵（15）通过板式换热器（16）为冷库提供冷能，氨泵（17）为载冷剂提供动力，液氨通过冷库（18）放冷，之后回到板式换热器（16），完成循环放冷。