天然氣壓差發電及冷量回收系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開天然氣壓差發電及冷量回收系統，包括吸附式等壓再生干燥系統、透平膨脹機組、減速箱、發電機和膨脹換熱器系統，吸附式等壓再生干燥系統與透平膨脹機組連接，透平膨脹機組分別與減速箱、膨脹換熱器系統連接，發電機與減速箱連接，發電機與用電電網連接，透平膨脹機組包括至少兩臺透平膨脹機，每臺透平膨脹機均與一個膨脹換熱器連接，透平膨脹機組通過膨脹換熱器與低壓天然氣進口連通。本實用新型的天然氣壓差發電及冷量回收系統實現在將輸入的高壓天然氣減壓至低壓天然氣，同時對低溫的天然氣換熱后回收冷量，充分利用能源，更好地實現節能減排。
【專利說明】天然氣壓差發電及冷量回收系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發電和冷量回收系統，特別是涉及天然氣壓差發電及冷量回收系統。
【背景技術】
[0002]天然氣原料氣采用高壓輸送，到達用戶終端時需要減壓，目前這部分減少的壓力并沒有被利用起來，造成能量的浪費。而且現有的都是減壓旁通系統，不能有效利用能源，不能進行冷量回收，不能用來發電。
【發明內容】
[0003]本實用新型是為了解決上述現有技術中的不足而完成的，本實用新型的目的是提供結構簡單、完全可以實現在將輸入的高壓天然氣減壓至需要壓力的天然氣的同時，利用膨脹做功發電，同時對低溫的天然氣換熱后回收冷量，充分利用能源，發電并且回收冷量，更好地實現節能減排的天然氣壓差發電及冷量回收系統。
[0004]本實用新型的天然氣壓差發電及冷量回收系統，包括高壓天然氣出口與低壓天然氣進口之間設置的吸附式等壓再生干燥系統、透平膨脹機組、減速箱、發電機和膨脹換熱器系統，所述吸附式等壓再生干燥系統與透平膨脹機組連接，所述透平膨脹機組分別與減速箱、膨脹換熱器系統連接，所述發電機與所述減速箱連接，所述發電機與外界用電電網連接，所述天然氣依次穿過所述吸附式等壓再生干燥系統、透平膨脹機組、膨脹換熱器，所述透平膨脹機組包括至少兩臺透平膨脹機，所述每臺透平膨脹機均與一個所述膨脹換熱器連接，所述膨脹換熱器內有循環的冷凍循環水，所述透平膨脹機組通過所述膨脹換熱器與所述低壓天然氣進口連通。
[0005]本實用新型的天然氣壓差發電及冷量回收系統還可以是:
[0006]所述吸附式等壓再生干燥系統包括第一干燥塔、第二干燥塔、預干燥塔、加熱器、冷卻器和氣水分離器，所述高壓天然氣出口與所述第一干燥塔、第二干燥塔和氣水分離器之間分別通過進氣程控閥連通，所述高壓天然氣出口分別與所述預干燥塔以及冷卻器通過再生氣程控閥連通，所述第一干燥塔、第二干燥塔、加熱器分別通過干燥氣出口程控閥與透平膨脹機組連接，所述加熱器與所述預干燥塔連通，所述冷卻器與所述氣水分離器連通，所述再生氣程控閥與所述進氣程控閥之間連通。
[0007]所述高壓天然氣出口與所述進氣程控閥之間設置有流量調節閥，所述干燥氣出口程控閥與透平膨脹機組之間設置有穩壓閥，所述高壓天然氣出口與所述再生氣程控閥之間設置有流量計。
[0008]所述加熱器入口與中壓蒸汽源連通，所述加熱器出口與蒸汽冷凝水源連通，所述冷卻器分別與冷卻水上水源與冷卻水回水源連通。
[0009]所述高壓天然氣出口與所述低壓天然氣進口之間還設置有減壓旁通系統。
[0010]本實用新型的天然氣壓差發電及冷量回收系統，其包括高壓天然氣出口與低壓天然氣進口之間設置的吸附式等壓再生干燥系統、透平膨脹機組、減速箱、發電機和膨脹換熱器系統，所述吸附式等壓再生干燥系統與透平膨脹機組連接，所述透平膨脹機組分別與減速箱、膨脹換熱器系統連接，所述發電機與所述減速箱連接，所述發電機與外界用電電網連接，所述天然氣依次穿過所述吸附式等壓再生干燥系統、透平膨脹機組、膨脹換熱器，所述透平膨脹機組包括至少兩臺透平膨脹機，所述每臺透平膨脹機均與一個所述膨脹換熱器連接，所述膨脹換熱器內有循環的冷凍循環水，所述透平膨脹機組通過所述膨脹換熱器與所述低壓天然氣進口連通。這樣，常溫高壓天然氣從高壓天然氣出口輸出至吸附式等壓再生干燥系統進行吸附干燥，干燥后的常溫高壓天然氣輸送至透平膨脹機組，透平膨脹機組內的透平膨脹機內高壓天然氣膨脹做功，膨脹能帶動透平膨脹機連接的減速箱和發電機進行發電，同時天然氣壓力降低、溫度降低，膨脹發電后的低溫低壓天然氣輸送至換熱器進行換熱，換熱后天然氣溫度上升，換熱器內的冷凍循環水吸收冷量，溫度降低并輸送至用冷設備或者畜冷設備進行冷量回收，而換熱后得到的常溫低壓天然氣進入低壓天然氣進口供用戶使用。這樣相對于現有技術的優點是在降壓的同時進行發電，而且可以進行冷量回收，有效節約能源，充分利用能源，將成本降到最低，符合國家節能減排政策。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1本實用新型天然氣壓差發電及冷量回收系統示意圖。
[0012]圖2本實用新型天然氣壓差發電及冷量回收系統的吸附式等壓干燥系統示意圖。
[0013]圖3本實用新型天然氣壓差發電及冷量回收系統吸附干燥步驟天然氣流向示意圖。
[0014]圖4本實用新型天然氣壓差發電及冷量回收系統干燥塔再生升溫天然氣流向示意圖。
[0015]圖5本實用新型天然氣壓差發電及冷量回收系統實施例反向降溫天然氣流向示意圖。
[0016]圖號說明
[0017]1…高壓天然氣出口2…低壓天然氣進口 3…發電機
[0018]4…吸附式等壓再生干燥系統5…減速箱6…換熱器
[0019]7…透平膨脹機8…透平膨脹機組 9…冷卻器
[0020]10…減壓芳通系統11...第一干燥塔 12…第二干燥塔
[0021]13…預干燥塔14...加熱器15…氣水分離器
[0022]16…流量計17…流量調節閥 18…穩壓閥
[0023]19…干燥氣出口程控閥20…再生氣程控閥 21…進氣程控閥
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖的圖1至圖5對本實用新型的天然氣壓差發電及冷量回收系統作進一步詳細說明。
[0025]本實用新型的天然氣壓差發電及冷量回收系統，請參考圖1至圖5，包括高壓天然氣出口 I與低壓天然氣進口 2之間設置的吸附式等壓再生干燥系統4、透平膨脹機組8、減速箱5、發電機3和膨脹換熱器6系統，所述吸附式等壓再生干燥系統4與透平膨脹機組8連接，所述透平膨脹機組8分別與減速箱5、膨脹換熱器6系統連接，所述發電機3與所述減速箱5連接，所述發電機3與外界用電電網連接，所述天然氣依次穿過所述吸附式等壓再生干燥系統4、透平膨脹機組8、膨脹換熱器6，所述透平膨脹機組8包括至少兩臺透平膨脹機7，所述每臺透平膨脹機7均與一個所述膨脹換熱器6連接，所述膨脹換熱器6內有循環的冷凍循環水，所述透平膨脹機組8通過所述膨脹換熱器6與所述低壓天然氣進口 2連通。這樣，常溫高壓天然氣(一般壓力為3.0Mpa)從高壓天然氣出口 I輸出至吸附式等壓再生干燥系統4進行吸附干燥(一般干燥至水分含量小于0.04g/Nm3)，干燥后的常溫高壓天然氣輸送至透平膨脹機組8，透平膨脹機組8內的透平膨脹機7內高壓天然氣膨脹做功。透平膨脹機主要的工作是在其內部的噴咀及葉輪中完成，高壓氣體通過膨脹機噴咀后流速迅速上升可達音速，高速氣體沖擊葉輪使葉輪轉動，葉輪的轉動能帶動發電機等發電裝置發電，當葉輪轉速超過正常時，配置的減速器可以將葉輪的速度降低，保證后面發電機等發電裝置的正常運行。膨脹能帶動透平膨脹機7連接的減速箱5和發電機3進行發電，同時天然氣壓力降低、溫度降低，膨脹發電后的低溫低壓天然氣輸送至換熱器6進行換熱，換熱后天然氣溫度上升，換熱器6內的冷凍循環水吸收冷量，溫度降低并輸送至用冷設備或者畜冷設備進行冷量回收，而換熱后得到的常溫低壓天然氣進入低壓天然氣進口 2供用戶使用。這樣相對于現有技術的優點是在降壓的同時進行發電，而且可以進行冷量回收，有效節約能源，充分利用能源，將成本降到最低，符合國家節能減排政策。具體而言經過一級透平膨脹機7膨脹做功后，透平膨脹機7出口溫度達到-25 °C左右，通過換熱器6換熱后，天然氣溫度升高至10°C左右，而產生12°C左右的冷凍循環水進行冷量回收，再經過耳機透平膨脹機7膨脹做功發電后，壓力降至0.8MPa，溫度下降至-25°C左右，再次經過換熱器6換熱后，低壓天然氣溫度升至10°C左右，而同時又獲得12°C左右的冷凍循環水進行冷量回收。
[0026]本實用新型的天然氣壓差發電及冷量回收系統，請參考圖1至圖5，在前面技術方案的基礎上具體可以是所述吸附式等壓干燥系統包括第一干燥塔11、第二干燥塔12、預干燥塔13、加熱器14、冷卻器9和氣水分離器15，所述高壓天然氣出口與所述第一干燥塔11、第二干燥塔12和氣水分離器15之間分別通過進氣程控閥21連通，所述高壓天然氣出口 I分別與所述預干燥塔13以及冷卻器9通過再生氣程控閥20連通，所述第一干燥塔11、第二干燥塔12、加熱器14分別通過干燥氣出口程控閥19與透平膨脹機組8連接，所述加熱器14與所述預干燥塔13連通，所述冷卻器9與所述氣水分離器15連通，所述再生氣程控閥20與所述進氣程控閥21之間連通。這樣，對常溫高壓天然氣進行吸附干燥時，通過進氣程控閥21、干燥氣程控閥以及再生氣程控閥20的氣流控制及管路導通或關閉，進而實現對輸入的高壓天然氣進行吸附干燥，同時還對另外一個沒有進行吸附干燥的干燥塔內的干燥劑進行解吸升溫、冷卻再生，保證干燥塔吸附干燥的效果，而且同時對預干燥塔13進行解吸再生、升溫和冷卻過程，全程沒有再生天然氣排放，因此干燥過程100%天然氣回收利用。進一步優選的技術方案為所述高壓天然氣出口 I與所述進氣程控閥21之間設置有流量調節閥17，所述干燥氣出口程控閥19與透平膨脹機組8之間設置有穩壓閥18，所述高壓天然氣出口 I與所述再生氣程控閥20之間設置有流量計16。設置流量調節閥17的作用是調節進入進氣程控閥21的高壓天然氣的流量，而流量計16的作用是計算進入再生氣程控閥20的高壓天然氣的量，進而了解和控制進入整個吸附式等壓再生干燥系統4內的整個高壓天然氣內的吸附的干燥天然氣和用于再生干燥塔和預干燥塔13的高壓天然氣的量。而穩壓閥18的作用是穩定輸入至透平膨脹機組8內的高壓天然氣的壓力，進而保證發電和冷量回收的穩定性，并保證最終膨脹做功后輸出的低壓天然氣的壓力符合用戶使用要求。
[0027]具體分析吸附干燥再生系統運行過程如下:
[0028]第一步:高壓天然氣從高壓天然氣出口 I輸出，其中一大部分常溫高壓天然氣從一個管路在流量調節閥17的調節下進入進氣程控閥21并進入第一干燥塔11進行吸附干燥，吸附干燥后的高壓天然氣從干燥氣出口程控閥19輸入至透平膨脹機組8進行膨脹發電，中途需要穩壓閥18調節輸入至透平膨脹機組8的高壓天然氣的壓力，并循環此第一步。
[0029]第二步:在第一干燥塔11吸附干燥高壓天然氣的同時，高壓天然氣出口 I輸出的高壓天然氣的一小部分從另外一管路流入系統，流量計16計量，通過再生氣程控閥20后進入預干燥塔13進行干燥，干燥后的高壓天然氣從預干燥塔13的底部輸出并輸出至加熱器14加熱，加熱后高壓天然氣通過管路通過干燥氣出口程控閥19后進入第二干燥塔12，由于加熱后的高壓天然氣為高溫高壓天然氣，因此其對第二干燥塔12內的吸附劑進行解吸，吸收干燥劑在上個工序流程中吸附的水分，同時使得第二干燥塔12內溫度上升，第二干燥塔12內解吸氣與高溫高壓的天然氣混合后形成高溫高壓解吸天然氣，該高溫高壓解吸天然氣從第二干燥塔12輸出，經過進氣程控閥21和再生氣程控閥20輸入冷卻器9內，冷卻器9內循環的冷卻水與高溫高壓解吸天然氣換熱，使得高溫高壓解吸天然氣降溫，然后降溫后的高壓天然氣輸出至氣水分離器15進行氣水分離，分離后的水排出，分離后的高壓天然氣輸送至流量調節閥17之后的管線內再次通過進氣程控閥21進入第一干燥塔11進行吸附干燥。
[0030]第三步:再進行完第二步驟之后，高壓天然氣出口 I輸出的高壓天然氣的一小部分再次通過第二步的管路進入過流量計16進入再生氣程控閥20，再通過進氣程控閥21進入第二干燥塔12內對第二干燥塔12進行降溫，同時該高壓天然氣溫度升高，第二干燥塔12溫度降低，第二干燥塔12吸附干燥進入其的高壓天然氣，該高壓天然氣通過干燥氣出口程控閥19輸入至加熱器14內進行加熱，同時加熱器14內的冷卻水溫度降低，加熱后的高壓天然氣從加熱器14輸出至預干燥塔13，對預干燥塔13內的干燥劑進行解吸再生，吸附水分后的高壓天然氣從預干燥塔13輸出后通過再生氣程控閥20進入冷卻塔冷卻，其冷卻后再輸入氣水分離器15分離水，之后的高溫天然氣再輸送至流量調節閥17之后的管線內再次通過進氣程控閥21進入第一干燥塔11進行吸附干燥。
[0031]第四步:切換進氣程控閥21、再生氣程控閥20以及干燥氣程控閥，高壓天然氣從高壓天然氣出口 I輸出，其中一大部分常溫高壓天然氣從一個管路在流量調節閥17的調節下進入進氣程控閥21并進入第二干燥塔12 (之前進行過再生升溫冷卻，干燥劑已經再生)進行吸附干燥，吸附干燥后的高壓天然氣從干燥氣出口程控閥19輸入至透平膨脹機組8進行膨脹發電，中途需要穩壓閥18調節輸入至透平膨脹機組8的高壓天然氣的壓力，并循環此第一步。
[0032]第五步:在第二干燥塔12吸附干燥高壓天然氣的同時，高壓天然氣出口 I輸出的高壓天然氣的一小部分從另外一管路流入系統，流量計16計量，通過再生氣程控閥20后進入預干燥塔13進行干燥，干燥后的高壓天然氣從預干燥塔13的底部輸出并輸出至加熱器14加熱，加熱后高壓天然氣通過管路通過干燥氣出口程控閥19后進入第一干燥塔11 (在第一步中吸附干燥大部分高壓天然氣的干燥塔，其內部干燥劑吸附大量水分)，由于加熱后的高壓天然氣為高溫高壓天然氣，因此其對第一干燥塔11內的吸附劑進行解吸，吸收干燥劑在上個工序流程中吸附的水分，同時使得第一干燥塔11內溫度上升，第一干燥塔11內解吸氣與高溫高壓的天然氣混合后形成高溫高壓解吸天然氣，該高溫高壓解吸天然氣從第一干燥塔11輸出，經過進氣程控閥21和再生氣程控閥20輸入冷卻器9內，冷卻器9內循環的冷卻水與高溫高壓解吸天然氣換熱，使得高溫高壓解吸天然氣降溫，然后降溫后的高壓天然氣輸出至氣水分離器15進行氣水分離，分離后的水排出，分離后的高壓天然氣輸送至流量調節閥17之后的管線內再次通過進氣程控閥21進入第二干燥塔12進行吸附干燥。
[0033]第六步:再進行完第五步驟之后，高壓天然氣出口 I輸出的高壓天然氣的一小部分再次通過第五步的管路進入過流量計16進入再生氣程控閥20，再通過進氣程控閥21進入第一干燥塔11內對第一干燥塔11進行降溫，同時該高壓天然氣溫度升高，第一干燥塔11溫度降低，第一干燥塔11吸附干燥進入其的高壓天然氣，該高壓天然氣通過干燥氣出口程控閥19輸入至加熱器14內進行加熱，同時加熱器14內的冷卻水溫度降低，加熱后的高壓天然氣從加熱器14輸出至預干燥塔13，對預干燥塔13內的干燥劑進行解吸再生，吸附水分后的高壓天然氣從預干燥塔13輸出后通過再生氣程控閥20進入冷卻塔冷卻，其冷卻后再輸入氣水分離器15分離水，之后的高溫天然氣再輸送至流量調節閥17之后的管線內再次通過進氣程控閥21進入第二干燥塔12進行吸附干燥。
[0034]第七步:循環重復第一至第六步。
[0035]即干燥塔的再生升溫與之后的冷卻降溫過程中高壓天然氣的氣體流向是完全相反的。而且再生的干燥塔與預干燥塔13中一個在再生階段，那么另一個就是干燥階段，一個處于干燥階段對高壓天然氣干燥，那么另一個就是在解吸再生。更進一步優選的技術方案為所述加熱器14入口與中壓蒸汽源連通，所述加熱器14出口與蒸汽冷凝水源連通，所述冷卻器9分別與冷卻水上水源與冷卻水回水源連通。這樣加熱器14內是使用中壓蒸汽與高壓天然氣進行換熱而加熱其內部的高壓天然氣的，因此其通入的是中壓蒸汽，換熱后流出的是蒸汽冷凝水。而冷卻器9是通過冷卻水上水對冷卻器9內的高溫高壓天然氣進行換熱而流出冷卻水回水。
[0036]本實用新型的天然氣壓差發電及冷量回收系統，請參考圖1至圖5，在前面所述的技術方案的基礎上，還可以是所述高壓天然氣出口 I與所述低壓天然氣進口 2之間還設置有減壓旁通系統10。該減壓旁通系統10就是目前通用的高壓天然氣減壓至低壓天然氣所使用的減壓系統，設置該減壓旁通系統10的目的是一旦吸附式等壓再生干燥系統4、透平膨脹機組8和換熱器6損壞后，不能進行正常的減壓發電和冷量回收時，啟動減壓旁通系統10來將高壓天然氣減壓至低壓天然氣，屬于備用減壓系統。
[0037]利用前述的天然氣壓差發電及冷量回收系統發電及冷量回收的方法，請參考圖1至圖5，包括以下步驟:
[0038]A.吸附干燥脫水:來自所述高壓天然氣出口 I的高壓天然氣經過吸附式等壓再生干燥系統4干燥，脫出水份；
[0039]B.膨脹發電:干燥后的高壓天然氣通過透平膨脹機組8的各透平膨脹機7膨脹做功，帶動減速箱5和發電機3運行發電，并對與之連接的外界用電電網供電；
[0040]C.膨脹減壓:透平膨脹機7內的高壓天然氣在膨脹做功后，輸出的天然氣壓力減少，溫度降低，減壓后的天然氣通過與透平膨脹機7連接的膨脹換熱器6換熱后溫度升高，再次通過下一級的透平膨脹機7膨脹做功發電，之后進一步減壓降溫的天然氣穿過與透平膨脹機7連接的膨脹換熱器6換熱后溫度升高后，得到低壓天然氣，該低壓天然氣輸入低壓天然氣進口 2供用戶使用；
[0041]D.冷量回收:經過膨脹換熱器6的天然氣將膨脹換熱器6內的冷凍循環水降溫，回收冷量并輸出至供冷設備。
[0042]由于采用了上述步驟，完全可以實現在將輸入的高壓天然氣減壓至需要壓力的天然氣的同時，利用膨脹做功發電，同時對低溫的天然氣換熱后回收冷量，充分利用能源，發電并且回收冷量，更好地實現節能減排。
[0043]利用前述的天然氣壓差發電及冷量回收系統發電及冷量回收的方法，請參考圖1至圖5，在前面技術方案的基礎上還可以是，所述A步驟中，吸附式再生干燥系統干燥包括以下步驟:(a).吸附干燥:從高壓天然氣出口 I輸出的高壓天然氣一大部分進入第一干燥塔11，第一干燥塔11內的吸附干燥劑對該部分天然氣吸附干燥并輸入至透平膨脹機組8 ;(b).干燥塔再生升溫:當進行(a)步驟的同時，從高壓天然氣出口 I輸出的高壓天然氣的另一小部分進入預干燥塔13干燥該部分天然氣，成為再生天然氣，干燥后的再生天然氣輸送至加熱器14加熱，加熱后的再生天然氣進入第二干燥塔12，對第二干燥塔12進行加熱，使得第二干燥塔12內的干燥劑內之前吸附的水分解吸得到含有水分的解吸天然氣，該解吸天然氣由第二干燥塔12頂部輸送至冷卻器9，冷卻器9冷卻該解吸天然氣至常溫，然后該冷卻后的解吸天然氣進入氣水分離器15進行氣水分離，分離出來的氣態的再生天然氣返回至進氣程控閥與高壓天然氣出口 I之間的管線內并最終進入第一干燥塔11進行干燥并輸送至透平膨脹機組8 ; (c)反向降溫:(b)步驟完成之后，高壓天然氣出口 I輸出的高壓天然氣的一小部分進入第二干燥塔12對第二干燥塔12內的干燥劑進行冷卻，同時該高壓天然氣被第二干燥塔12內的干燥劑干燥，然后該高壓天然氣再輸入加熱器14，對高壓天然氣再次加熱，加熱后的干燥高溫高壓天然氣再流入預干燥塔13內，對預干燥塔13內的干燥劑解吸再生，產生循環再生天然氣，其再輸送至冷卻塔內冷卻，并輸送至氣水分離器15氣水分離，分離后的循環再生天然氣再次進入進氣程控閥21與高壓天然氣出口 I之間的管線內并最終進入第一干燥塔11進行干燥并輸送至透平膨脹機組8 ; (d)之后更換使用第二干燥塔12進行吸附干燥步驟(a)，同時對第一干燥塔11進行再生干燥并降溫的(b)和(c)步驟，即將(a)步驟中的第一干燥塔11切換為第二干燥塔12，(b)和(c)步驟中的第二干燥塔12切換為對第一干燥塔11作用。
[0044]進一步優選的技術方案為所述A步驟中，吸附式再生干燥系統干燥包括以下步驟:(a).吸附干燥:從高壓天然氣出口 I輸出的高壓天然氣一大部分經過進氣程控閥21進入第一干燥塔11，第一干燥塔11內的吸附干燥劑對該部分天然氣吸附干燥并通過干燥氣出口程控閥19輸入至透平膨脹機組8 ; (b).干燥塔再生升溫:當進行(a)步驟的同時，從高壓天然氣出口 I輸出的高壓天然氣另一小部分經過再生氣程控閥20進入預干燥塔13干燥該再生天然氣，干燥后的再生天然氣進入加熱器14加熱，加熱后的再生天然氣通過干燥氣出口程控閥19進入第二干燥塔12，對第二干燥塔12進行加熱，使得第二干燥塔12內的干燥劑內之前吸附的水分解吸得到含有水分的解吸天然氣，該解吸天然氣由第二干燥塔12頂部通過進氣程控閥21和再生氣程控閥20輸送至冷卻器9，冷卻器9冷卻該解吸天然氣至常溫，然后該冷卻后的解吸天然氣進入氣水分離器15進行氣水分離，分離出來的氣態的再生天然氣輸送至高壓天然氣出口 I與進氣程控閥21之間的管線內并最終進入第一干燥塔11進行干燥并輸送至透平膨脹機組8 ; (c)干燥塔降溫:(b)步驟結束后，高壓天然氣出口 I輸出的高壓天然氣一小部分經再生氣程控閥20和進氣程控閥21進入第二干燥塔12對第二干燥塔12內的干燥劑進行冷卻，同時該高壓天然氣被第二干燥塔12內的干燥劑干燥，然后該高壓天然氣再經過干燥氣出口程控閥19輸入加熱器14，加熱器14對該高壓天然氣再次加熱，加熱后的干燥高溫天然氣再流入預干燥塔13內，對預干燥塔13內的干燥劑再生，產生循環再生天然氣，循環再生天然氣經過再生氣程控閥20再輸送至冷卻塔內冷卻，并輸送至氣水分離器15氣水分離，分離后的循環再生天然氣再次進入進氣程控閥21與高壓天然氣出口 I之間的管線內并最終進入第一干燥塔11進行干燥并輸送至透平膨脹機組8 ; (d)之后更換使用第二干燥塔12進行吸附干燥步驟(a)，同時對第一干燥塔11進行再生干燥并降溫的(b)和(c)步驟，即將(a)步驟中的第一干燥塔11切換為第二干燥塔12，(b)和(c)步驟中的第二干燥塔12切換為對第一干燥塔11作用。這樣，所有再生高壓天然氣100%干燥并進入減壓發電工序，充分利用能源，避免天然氣泄漏和浪費。
[0045]上述僅對本實用新型中的幾種具體實施例加以說明，但并不能作為本實用新型的全部保護范圍，凡是依據本實用新型中的設計精神所作出的等效變化或修飾或等比例放大或縮小等，均應認為落入本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.天然氣壓差發電及冷量回收系統，其特征在于:包括高壓天然氣出口與低壓天然氣進口之間設置的吸附式等壓再生干燥系統、透平膨脹機組、減速箱、發電機和膨脹換熱器系統，所述吸附式等壓再生干燥系統與透平膨脹機組連接，所述透平膨脹機組分別與減速箱、膨脹換熱器系統連接，所述發電機與所述減速箱連接，所述發電機與外界用電電網連接，所述天然氣依次穿過所述吸附式等壓再生干燥系統、透平膨脹機組、膨脹換熱器，所述透平膨脹機組包括至少兩臺透平膨脹機，所述每臺透平膨脹機均與一個所述膨脹換熱器連接，所述膨脹換熱器內有循環的冷凍循環水，所述透平膨脹機組通過所述膨脹換熱器與所述低壓天然氣進口連通。
2.根據權利要求1所述的天然氣壓差發電及冷量回收系統，其特征在于:所述吸附式等壓再生干燥系統包括第一干燥塔、第二干燥塔、預干燥塔、加熱器、冷卻器和氣水分離器，所述高壓天然氣出口與所述第一干燥塔、第二干燥塔和氣水分離器之間分別通過進氣程控閥連通，所述高壓天然氣出口分別與所述預干燥塔以及冷卻器通過再生氣程控閥連通，所述第一干燥塔、第二干燥塔、加熱器分別通過干燥氣出口程控閥與透平膨脹機組連接，所述加熱器與所述預干燥塔連通，所述冷卻器與所述氣水分離器連通，所述再生氣程控閥與所述進氣程控閥之間連通。
3.根據權利要求2所述的天然氣壓差發電及冷量回收系統，其特征在于:所述高壓天然氣出口與所述進氣程控閥之間設置有流量調節閥，所述干燥氣出口程控閥與透平膨脹機組之間設置有穩壓閥，所述高壓天然氣出口與所述再生氣程控閥之間設置有流量計。
4.根據權利要求2所述的天然氣壓差發電及冷量回收系統，其特征在于:所述加熱器入口與中壓蒸汽源連通，所述加熱器出口與蒸汽冷凝水源連通，所述冷卻器分別與冷卻水上水源與冷卻水回水源連通。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的天然氣壓差發電及冷量回收系統，其特征在于:所述高壓天然氣出口與所述低壓天然氣進口之間還設置有減壓旁通系統。
【文檔編號】F01D15/10GK203394597SQ201320464118
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年7月31日 優先權日:2013年7月31日
【發明者】高寧, 李學忠, 范曉君, 朱許慧 申請人:北京碩人海泰能源環境技術有限公司