專利名稱：管輸天然氣壓力能回收裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種能量回收利用裝置，尤其是一種管輸天然氣壓力能回收裝置。
技術背景對于燃氣長輸管線，為了提高其輸氣量，通常在沿途增設加壓站對天然氣進行壓縮，這樣就使得天然氣通常以很高的壓力供給某些城市門站或工業大用戶。天然氣做為燃料用，其使用壓力要遠遠低于供給壓力，通常的做法是用調壓器進行減壓后再進行使用。在節流降壓過程中，它的壓降完全消耗在克服流動阻力上，天然氣在流動過程中沒有推動任何機械做功，壓力能未得到回收。這部分能量能否回收利用，對于提高我國天然氣工業的能源利用效率具有重要的示范和現實意義。中國文獻CN202209192U公開一種天然氣差壓發電裝置，設置在高壓天然氣管線與低壓天然氣管線之間，包括至少一透平膨脹機，透平膨脹機的進氣端與高壓天然氣管線連通，透平膨脹機的排氣端與低壓天然氣管線連通；還包括由透平膨脹機驅動的發電裝置；該天然氣差壓發電裝置是一種利用天然氣差壓進行做功發電的裝置，回收利用了天然氣減壓過程中釋放的壓力能，由此大幅度地提高了天然氣能源的利用率，經濟效益非常顯著。由于管輸天然氣峰谷的不均衡性，晝夜用氣量波動很大，膨脹機變工況運行范圍有限，通過膨脹機做功的高壓天然氣流量只能覆蓋較少的范圍，膨脹機經常工作在一個并不經濟合理的很大的流量和壓力標定區間，即單路膨脹機回收的壓力能占總壓力能的百分比較少。
實用新型內容本實用新型的目的在于提出一種管輸天然氣壓力能回收裝置，相對于目前常用的回收裝置，其具有更寬泛的適應能力，能更大程度提高回收壓力能的能力。為達此目的，本實用新型采用以下技術方案—種管輸天然氣壓力能回收裝置，在高壓天然氣管路和低壓天然氣管路之間并聯多路透平膨脹機組，所述透平膨脹機組依次由流量計、控制閥、膨脹機串聯組成；所述膨脹機輸出軸連接有動力裝置。優選的，所述膨脹機采用高壓膨脹機和低壓膨脹機串聯。進一步的，所述流量計與所述控制閥通過信號線電聯接并實現聯動。優選的，所述流量計具有壓力檢測及輸出功能。優選的，所述動力裝置為壓縮機或發電機。優選的，所述控制閥為電動閥或氣動閥。本實用新型所述的管輸天然氣壓力能回收裝置，具有適應壓力范圍大、流量寬的特點，采用多路膨脹機組工藝流程可充分回收管輸天然氣壓力能，在管輸氣量處于低谷值時，可使用一路膨脹機組運行回收低流量下管輸氣壓力能；在管輸氣量負荷增加到一定值時，對應啟動其他路膨脹機組運行，回收大流量下管輸氣壓力能。
以下結合附圖
并通過具體實施方式
來進一步說明本實用新型的技術方案。圖I是本實用新型所述管輸天然氣壓力能回收裝置的流程結構示意圖。圖中I、高壓天然氣入口 ；2、低溫低壓天然氣出口一 ；3、低溫低壓天然氣出口二 ；100、支管流量計一 ；200、控制閥一 ；300、高壓膨脹機一 ；400、低壓膨脹機一；1000、壓縮機一 ；1100、發電機一；
·[0019]500、支管流量計二 ；600、控制閥二 ；700、高壓膨脹機二 ；800、低壓膨脹機二 ；1200、壓縮機二 ；1300、發電機二 ；。
具體實施方式
如圖I所示，給出了本實用新型所述管輸天然氣壓力能回收裝置的一個較佳實施例的流程結構示意圖。該裝置在高壓天然氣管路和低壓天然氣管路之間并聯兩路透平膨脹機組，所述透平膨脹機組依次由流量計、控制閥、高壓膨脹機和低壓膨脹機串聯組成；所述高壓膨脹機和低壓膨脹機輸出軸連接有動力裝置。相應的可通過增加并聯的透平膨脹機組的方式使整個裝置具有更加大的流量處理能力。實施時，不必同時串聯高壓膨脹機和低壓膨脹機，也可以只連接一個膨脹機。具體的，圖示兩路并聯的壓力能回收裝置，一路由依次串聯的支管流量計一 100、控制閥一 200、高壓膨脹機一 300、低壓膨脹機一 400組成，相應的高壓膨脹機一 300和低壓膨脹機一 400的輸出軸可連接相應的壓縮機一 1000或發電機一 1100作為動力裝置進行能量的回收和轉化；相應的，另一路由依次串聯的支管流量計二 500、控制閥二 600、高壓膨脹機二 700、低壓膨脹機二 800組成，相應的高壓膨脹機二 700和低壓膨脹機二 800的輸出軸可連接相應的壓縮機二 1200或發電機二 1300作為動力裝置進行能量的回收和轉化。工作時，一路膨脹流程為高壓天然氣自高壓天然氣入口 I進入流量計一 100，并進入控制閥一 200，經調節后的高壓氣體進入高壓膨脹機一 300，高壓膨脹機一驅動壓縮機一 1000作功，降溫降壓后的天然氣在壓力和流量滿足低壓膨脹機一 400的啟動條件時，相應天然氣再進入低壓膨脹機一 400，低壓膨脹機一 400再次驅動發電機一 1100作功，降溫降壓后的天然氣由低溫低壓天然氣出口一 2排出，如經高壓膨脹機減壓后的天然氣滿足使用條件，則其降溫降壓后的天然氣自低壓膨脹機一 400內部的旁通進入低溫低壓天然氣出口一 2直接供給使用；兩臺高低壓膨脹機的串聯配置使用，使支路一方面具有更高的壓力適應能力，同時可利用低壓膨脹機對低壓氣體再次進行能量回收，可提高總體能量回收能力。相應的，當流量增大到一定程度時，一旦滿足第二路相應的高壓膨脹機或低壓膨脹機的啟動要求，并聯的第二路膨脹流程相應啟動高壓天然氣自高壓天然氣入口 I進入流量計二 500，出流量計后進入控制閥二 600，經調節后的高壓氣體進入高壓膨脹機二 700，高壓膨脹機二 700驅動壓縮機二 1200作功，降溫降壓后的天然氣在壓力和流量滿足低壓膨脹機二 800的啟動條件時，相應天然氣再進入低壓膨脹機二 800，低壓膨脹機二 800再次驅動發電機一 1300作功，降溫降壓后的天然氣由低溫低壓天然氣出口二 3排出。在整個裝置中，相應的流量計與控制閥以及膨脹機的控制系統通過信號線電聯接可實現整個裝置的聯動，通過相應的電動閥或氣動閥作為控制閥進行流量控制，利用流量計輸出的壓力和流量信號，從而實現整個裝置自動控制，在合適的壓力和流量狀態下，啟動或關閉不同的并聯支路以及其支路上相應的膨脹機進行天然氣的膨脹減壓并同時進行能量的回收，達到最大程度的利用天然氣管輸壓力的目的。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與 修飾，例如將相應的發電機、壓縮機用不同的動力裝置替換等，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。
權利要求1.一種管輸天然氣壓力能回收裝置，其特征在于，在高壓天然氣管路和低壓天然氣管路之間并聯多路透平膨脹機組，所述透平膨脹機組依次由流量計、控制閥、膨脹機串聯組成；所述膨脹機輸出軸連接有動力裝置進行能量回收。
2.根據權利要求I所述的管輸天然氣壓力能回收裝置，其特征在于，所述膨脹機采用高壓膨脹機和低壓膨脹機串聯。
3.根據權利要求I所述的管輸天然氣壓力能回收裝置，其特征在于，所述流量計與所述控制閥通過信號線電聯接并實現聯動。
4.根據權利要求I至3所述的任一種管輸天然氣壓力能回收裝置，其特征在于，所述流量計具有壓力檢測及輸出功能。
5.根據權利要求I至3所述的任一種管輸天然氣壓力能回收裝置，其特征在于，所述動力裝置為壓縮機或發電機。
6.根據權利要求I至3所述的任一種管輸天然氣壓力能回收裝置，其特征在于，所述控制閥為電動閥或氣動閥。
專利摘要本實用新型公開一種管輸天然氣壓力能回收裝置，在高壓天然氣管路和低壓天然氣管路之間并聯多路透平膨脹機組，所述透平膨脹機組依次由流量計、控制閥、膨脹機串聯組成；膨脹機輸出軸連接有動力裝置進行能量回收。該裝置具有適應壓力范圍大、流量寬的特點，采用多路膨脹機工藝流程可充分回收管輸天然氣壓力能，在管輸氣量處于低谷值時，可使用一路膨脹機組運行回收低流量下管輸氣壓力能；在管輸氣量負荷增加到一定值時對應啟動其他路膨脹機組運行，回收大流量下管輸氣壓力能。
文檔編號F17D1/02GK202791338SQ20122047137
公開日2013年3月13日 申請日期2012年9月14日 優先權日2012年9月14日
發明者劉勇, 劉韌, 任正午 申請人:必拓電子商務有限公司天津機械制造分公司