一種天然氣管網壓力能回收利用系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于礦產資源開發(fā)與利用技術領域，具體涉及一種天然氣管網壓力能回收利用系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]石油氣田開發(fā)出來的天然氣，需要通過長輸管網供給城市或企業(yè)使用，長距離的輸送，需要增設加壓站對天然氣進行壓縮才能實現。因此，天然氣的使用壓力遠遠低于供給壓力，在天然氣由高壓管網進入中低壓管網前要進行調壓?，F有調壓方式一般為通過節(jié)流閥節(jié)流膨脹降壓。膨脹降壓過程使得高壓天然氣蘊含的巨大壓力能完全沒有利用。另外，為了消除降壓過程中產生的低溫，往往用燃氣鍋爐產生的熱水對天然氣進行加熱，造成能源浪費。若能將降壓過程中的壓力能加以回收利用，一方面可以提高能源利用率降低管網的運行成本，另一方面可以降低調壓過程中的噪音及對設備的損傷，有利于提高天然氣工業(yè)的能源利用效率。
[0003]現有技術中，天然氣壓力能回收利用方案通常是通過氣波制冷機、膨脹機等特定設備回收天然氣管網的壓力能，即將天然氣膨脹降壓后產生機械能和冷量，應用在發(fā)電、制冰、空調、天然氣液化和輕烴分離等方面。其中，壓力能發(fā)電工藝要求天然氣的流量和壓力相對穩(wěn)定，但是天然氣的使用存在嚴重的不均勻性，所以無法滿足發(fā)電設備的穩(wěn)定運行，并且天然氣調壓站的布局較為分散，而小型電力系統(tǒng)不具備上網的條件，不利于建設大型電力回收系統(tǒng)，只能在門站內自用，多余的電量不能儲存造成浪費。天然氣液化方面，由于天然氣在常壓下的液化溫度為_162°C，所需的冷能品味較高，采用的低溫壓縮機依賴于進口，造價高、能耗大。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型實施例的目的是提供一種天然氣管網壓力能回收利用系統(tǒng)，以充分的利用天然氣降壓過程中的壓力能，優(yōu)化調壓系統(tǒng)，提高天然氣工業(yè)的能源利用效率。
[0005]根據本實用新型的一個方面，提供了一種天然氣管網壓力能回收利用系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:第一換熱器、第二換熱器、重烴分離罐、膨脹機、氣液分離器、液化天然氣儲罐；其中，
[0006]所述第一換熱器包括第一進口、第二進口、第一出口、第二出口，所述第一進口用于原料天然氣的進入，第一出口用于第一進口天然氣的輸出，所述第二進口用于來自第二換熱器第二出口的天然氣和來自重烴分離器的第一液相的混合天然氣的進入，第二出口用于第二進口的天然氣的輸出，所述第二出口與界外相通；所述第一換熱器用于第一進口的天然氣與第二進口的天然氣的換熱；
[0007]所述第二換熱器包括第一進口、第二進口、第一出口、第二出口 ；所述第一出口用于第一進口天然氣的輸出，并與所述氣液分離器的進口相連，所述第二出口用于第二進口天然氣的輸出，并與所述第一換熱器的第二進口相連，所述第二換熱器用于第一進口的天然氣與第二進口的天然氣的換熱；
[0008]所述重徑分離罐與所述第一換熱器第一出口相連，包括第一液相支路、第一氣相支路，所述第一氣相支路分為第一路氣相和第二路氣相；所述第一液相支路與所述第二換熱器的第二出口相連，所述第一路氣相與第二換熱器的第一進口相連，所述第二路氣相與所述膨脹機的進口相連；
[0009]所述膨脹機的出口與所述第二換熱器的第二進口相連；
[0010]所述氣液分離器包括第二液相支路和第二氣相支路，所述第二液相支路與所述液化天然氣罐相連，所述第二氣相支路與所述第二換熱器的第二進口相連；
[0011]上述所有相連均通過管道實現。
[0012]上述方案中，所述系統(tǒng)還包括:第一壓縮機，所述第一壓縮機與所述第一換熱器的第一進口相連，用于所述原料天然氣從第一換熱器的第一進口進入第一換熱器之前的壓縮；所述第一壓縮機與所述膨脹機同軸。
[0013]上述方案中，所述系統(tǒng)還包括:凈化子系統(tǒng)，所述凈化子系統(tǒng)設置在第一壓縮機和第一換熱器第一進口之間，用于對原料天然氣進行凈化。
[0014]上述方案中，所述凈化子系統(tǒng)進一步用于通過變壓吸附和分子篩吸附對原料天然氣進行凈化處理。
[0015]上述方案中，所述系統(tǒng)還包括:再生氣支路，所述再生氣支路與所述第一換熱器的第二出口相連，用于輸出的天然氣在輸送到界外之前，分出一股作為凈化系統(tǒng)的再生氣。
[0016]上述方案中，所述膨脹機為一級膨脹機。
[0017]上述方案中，所述膨脹機為多級膨脹機。
[0018]上述方案中，所述膨脹機與第一壓縮機之間設置變速器。
[0019]上述方案中，所述系統(tǒng)還包括:第二壓縮機；
[0020]所述液化天然氣儲罐的氣相出口與所述第二換熱器相連，所述第二換熱器與第一換熱器之間設置放散天然氣管道，所述第一換熱器還與所述第二壓縮機相連，所述第二壓縮機與界外相通。
[0021]上述方案中，所述系統(tǒng)還包括:第三換熱器，第二壓縮機；
[0022]所述液化天然氣儲罐的氣相出口與所述第三換熱器相連，所述第三換熱器與所述第二壓縮機相連，所述第二壓縮機與界外相通。
[0023]本實用新型實施例所提供的天然氣管網壓力能回收利用系統(tǒng)，包括第一換熱器、第二換熱器、重烴分離罐、膨脹機、氣液分離器、液化天然氣儲罐；通過原料天然氣從第一換熱器的第一進口進入第一換熱器進行換熱，而后從第一換熱器第一出口輸出并進入重烴分離罐，分離出的第一液相與來自第二換熱器第二出口的天然氣混合；分離出的第一氣相分為第一路天然氣和第二路天然氣，所述第一路天然氣從第二換熱器的第一進口進入第二換熱器，所述第二路天然氣進入膨脹機；第一路天然氣與來自第二換熱器第二進口的天然氣在所述第二換熱器內進行換熱，而后從第二換熱器的第一出口輸出并經過節(jié)流后進入氣液分離器，分離出的第二液相經過節(jié)流后進入液化天然氣儲罐，分離出的第二氣相與來自膨脹機的天然氣混合，從第二換熱器的第二進口進入第二換熱器，而后所述混合氣體與第一路天然氣完成換熱后，從所述第二換熱器的第二出口輸出，與來自重烴分離器的第一液相混合后，從所述第一換熱器的第二進口進入第一換熱器，并在所述第一換熱器內完成換熱后，從所述第一換熱器的第二出口輸送到界外。本實用新型實施例的壓力能回收利用系統(tǒng)，取代了現有調壓站的降壓系統(tǒng)，節(jié)約了現有天然氣升溫所消耗的燃料，有效的回收了壓力能，同時，將轉化得到的冷量用于生產液化天然氣，提高液化天然氣的產量，有效提高了壓力能的利用效率，達到了節(jié)能降耗的目的。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為本實用新型實施例一的天然氣管網的壓力能回收利用系統(tǒng)結構示意圖；
[0026]圖2為本實用新型實施例二的天然氣管網的壓力能回收利用系統(tǒng)結構示意圖；
[0027]圖3為本實用新型實施例三的天然氣管網的壓力能回收利用系統(tǒng)結構示意圖；
[0028]圖4為本實用新型實施例四的天然氣管網的壓力能回收利用系統(tǒng)結構示意圖。
[0029]附圖標記說明:
[0030]1-凈化系統(tǒng)；2_第三換熱器；3A-第一換熱器；3A1-第一換熱器第一進口 ；3A2_第一換熱器第二出口 ；3A3-第一換熱器第二進口 ；3A4-第一換熱器第一出口 ；3B-第二換熱器；3B1-第二換熱器第一進口 ；3B2-第二換熱器第二出口 ；3B3-第二換熱器第二進口 ；3B4-第二換熱器第一出口 ；4_重徑分離罐；5_氣液分離器；6_液化天然氣儲罐；7_膨脹機；8-第一壓縮機；9-第二壓縮機。
【具體實施方式】
[0031]本技術領域技術人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數形式“一”、“一個”、“所述”和“該”也可包括復數形式。應該進一步理解的是，本實用新型的說明書中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加一個或多個其他特