[发明专利]一种天然气水合物浆液集成利用装置及方法

摘要

本发明公开了一种天然气水合物浆液集成利用装置及方法，涉及能源技术领域。本发明的水合物浆液集成利用装置，包括热水生成及冷媒水生成、水合物浆液制备储存及气化、水合物浆液外输及冷能利用、水合物浆液生成量控制四个单元。对应地，水合物浆液集成利用方法包括热水生成及冷媒水生成、水合物浆液制备储存及气化、水合物浆液外输及制冷工艺、水合物浆液生成量控制步骤。本发明通过吸收式制冷机高效连续制备水合物浆液，利用设计的自动控制系统调节水合物浆液生成量，将水合物浆液加热气化，送往城市管网，用于天然气调峰；利用水合物浆液良好的流动性，装车运输解决偏远地区用户用气困难；以水合物浆液作为蓄冷介质，管输送至保鲜库进行制冷，比传统水蓄冷系统节能30％-50％。

主权项

一种天然气水合物浆液集成利用方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)热水生成及冷媒水生成步骤：太阳能集热器(1)将太阳辐射能转化为太阳能集热器(1)中水体蓄有的热能，生成热水，热水流入蓄热水箱(2)储存；当热水温度不符合蓄热水箱(2)预设温度阈值时，启动电加热装置(3)进行辅助加热，将蓄热水箱(2)中热水分流，进入溴化锂吸收式制冷机组(7、8)，热水驱动溴化锂吸收式制冷机组(7、8)生成冷媒水，冷媒水流入水合物浆液生成器(16、17)；(2)水合物浆液制备储存及气化步骤：天然气从高压天然气管网进入天然气门站(14)，压力为5‑7MPa，将一部分高压天然气经天然气门站(14)降压后，压力下降至1.6‑2.0MPa，进入城市管网，另一部分高压天然气经天然气流量调节阀(15)进入水合物浆液生成器(16、17)，与上述(1)步骤生成的冷媒水充分混合，生成水合物浆液；水合物浆液从水合物浆液生成器(16)底部流出，流入水合物浆液储罐(21、22)中储存，储存压力为2‑4MPa，温度为5℃；需要进行天然气调峰时，电加热装置(23)对水合物浆液储罐(21)进行加热，电加热装置(24)对水合物浆液储罐(22)进行加热，水合物浆液气化进入城市管网，分解生成的水经离心泵(25)流入溴化锂吸收式制冷机组(7、8)循环使用，水箱(32)为溴化锂吸收式制冷机组(7、8)提供补给水；(3)水合物浆液外输及制冷工艺步骤：水合物浆液生成器(17)中一部分水合物浆液经泵送‑自流联合输送方式送入槽车储罐(38)，槽车将水合物浆液运往天然气水合物浆液储配站，槽车储罐内的气体介质经阀门(44)排出予以回收，经阀门(39)排出水合物浆液去增压器(40)加热气化后，返回内筒顶部增压；水合物浆液生成器(17)中另一部分水合物浆液经离心泵(33)送入空气/水合物浆液换热器(35)，对保鲜库(36)制冷，换热后水合物浆液回流至水合物浆液生成器(17)；(4)水合物浆液生成量控制步骤：通过控制面板输入天气数据(WD)，处理器(E‑1)在接受天气数据(WD)之后，转换为电信号传递给太阳能集热器(1)、蓄热水箱(2)、溴化锂吸收式制冷机组(7、8)，太阳能集热器热水流量、水温信息，蓄热水箱水位、水温信息，制冷机组冷媒水流量、水温信息分别传递给处理器(E‑2)处理；在信息传递的过程中，人为的通过控制面板输入相应的冷媒水流量信息(LF)、天然气温度信息(TM)、天然气组分信息(GC)、天然气压力信息(PT)、天然气流量信息(FR)，由处理器(E‑3)处理产生水合物浆液生成量信息(Mass)，传递给处理器(E‑2)处理；处理器(E‑2)将所得信息转换输送给流量调节阀控制器(a)，流量调节阀控制器(a)对热水流量调节阀(6)、冷媒水流量调节阀(10、26)、天然气流量调节阀(15)开度进行控制，流量调节阀开度信息经处理器(E‑4)处理传递给处理器(E‑2)起到反馈调节的作用。