本發明關(guan)于一(yi)種天(tian)然(ran)氣管(guan)網壓力(li)能發電及(ji)冷(leng)庫方法與裝置，具體(ti)涉及(ji)管(guan)網天(tian)然(ran)氣壓力(li)能膨脹發電和冷(leng)媒(mei)制冷(leng)的一(yi)體(ti)化裝置。

背景技術：

天然氣長輸(shu)管(guan)道一般采用(yong)高(gao)壓輸(shu)送，在輸(shu)送過程中需(xu)經壓氣站升至(zhi)高(gao)壓輸(shu)送，而至(zhi)用(yong)戶側則(ze)需(xu)降壓使用(yong)。天然氣在降壓過程中產生巨大的(de)(de)能(neng)力，目前這(zhe)部分能(neng)量的(de)(de)有(you)效利(li)用(yong)已經引起人們的(de)(de)廣(guang)泛關注。

天(tian)(tian)(tian)(tian)然(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)壓(ya)(ya)力(li)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)回(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)利(li)(li)用(yong)(yong)(yong)(yong)常(chang)通過膨脹(zhang)(zhang)機(ji)將(jiang)其轉成機(ji)械(xie)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)及(ji)冷(leng)(leng)(leng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。機(ji)械(xie)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)常(chang)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)發(fa)(fa)電(dian)或(huo)連軸使用(yong)(yong)(yong)(yong)，冷(leng)(leng)(leng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)常(chang)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)制(zhi)冰(bing)、冷(leng)(leng)(leng)庫(ku)及(ji)冷(leng)(leng)(leng)水空(kong)調(diao)等常(chang)用(yong)(yong)(yong)(yong)冷(leng)(leng)(leng)產業。中(zhong)國(guo)專(zhuan)(zhuan)(zhuan)利(li)(li)CN102563958A公開(kai)了(le)一(yi)種利(li)(li)用(yong)(yong)(yong)(yong)管(guan)(guan)網(wang)天(tian)(tian)(tian)(tian)然(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)壓(ya)(ya)力(li)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)發(fa)(fa)電(dian)與(yu)制(zhi)冰(bing)的(de)(de)(de)方法與(yu)裝(zhuang)置，該發(fa)(fa)明(ming)回(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)天(tian)(tian)(tian)(tian)然(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)壓(ya)(ya)力(li)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)發(fa)(fa)電(dian)和(he)制(zhi)冷(leng)(leng)(leng)，電(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)主要一(yi)部(bu)分(fen)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)供調(diao)壓(ya)(ya)門站辦公樓和(he)職工(gong)(gong)生(sheng)活用(yong)(yong)(yong)(yong)電(dian)，剩余部(bu)分(fen)則直接帶動壓(ya)(ya)縮制(zhi)冷(leng)(leng)(leng)循環制(zhi)冰(bing)，即消耗高(gao)品質的(de)(de)(de)電(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)用(yong)(yong)(yong)(yong)來制(zhi)冰(bing)。中(zhong)國(guo)專(zhuan)(zhuan)(zhuan)利(li)(li)CN104863645A公開(kai)了(le)一(yi)種管(guan)(guan)網(wang)壓(ya)(ya)力(li)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)發(fa)(fa)電(dian)及(ji)冷(leng)(leng)(leng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)回(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)裝(zhuang)置，一(yi)種管(guan)(guan)網(wang)天(tian)(tian)(tian)(tian)然(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)壓(ya)(ya)力(li)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)及(ji)冷(leng)(leng)(leng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)回(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)的(de)(de)(de)高(gao)效利(li)(li)用(yong)(yong)(yong)(yong)系統(tong)，用(yong)(yong)(yong)(yong)以將(jiang)高(gao)壓(ya)(ya)天(tian)(tian)(tian)(tian)然(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)管(guan)(guan)路中(zhong)的(de)(de)(de)天(tian)(tian)(tian)(tian)然(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)壓(ya)(ya)力(li)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)回(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)發(fa)(fa)電(dian)并將(jiang)管(guan)(guan)網(wang)天(tian)(tian)(tian)(tian)然(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)冷(leng)(leng)(leng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)回(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)制(zhi)冰(bing)。此工(gong)(gong)藝(yi)(yi)壓(ya)(ya)力(li)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)回(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)利(li)(li)用(yong)(yong)(yong)(yong)裝(zhuang)置與(yu)冷(leng)(leng)(leng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)回(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)利(li)(li)用(yong)(yong)(yong)(yong)裝(zhuang)置分(fen)別撬裝(zhuang)，具有易(yi)安(an)裝(zhuang)、易(yi)拆卸、易(yi)維護等結構(gou)優點，保證了(le)原(yuan)設(she)備和(he)新裝(zhuang)置的(de)(de)(de)穩定運行(xing)，但是對于(yu)冷(leng)(leng)(leng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)利(li)(li)用(yong)(yong)(yong)(yong)也僅(jin)限(xian)于(yu)一(yi)種溫位。中(zhong)國(guo)專(zhuan)(zhuan)(zhuan)利(li)(li)CN205025513U公開(kai)了(le)一(yi)種天(tian)(tian)(tian)(tian)然(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)管(guan)(guan)網(wang)壓(ya)(ya)力(li)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)回(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)綜合利(li)(li)用(yong)(yong)(yong)(yong)系統(tong)，該專(zhuan)(zhuan)(zhuan)利(li)(li)實現了(le)天(tian)(tian)(tian)(tian)然(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)膨脹(zhang)(zhang)發(fa)(fa)電(dian)和(he)冷(leng)(leng)(leng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)回(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)，該工(gong)(gong)藝(yi)(yi)較為繁(fan)瑣(suo)，并且對于(yu)冷(leng)(leng)(leng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)回(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)利(li)(li)用(yong)(yong)(yong)(yong)僅(jin)限(xian)于(yu)制(zhi)冰(bing)，有很大的(de)(de)(de)局限(xian)性。上(shang)述工(gong)(gong)藝(yi)(yi)均(jun)對天(tian)(tian)(tian)(tian)然(ran)(ran)(ran)(ran)氣(qi)管(guan)(guan)網(wang)壓(ya)(ya)力(li)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)回(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)發(fa)(fa)電(dian)及(ji)冷(leng)(leng)(leng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)回(hui)(hui)(hui)收(shou)(shou)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)制(zhi)冰(bing)進行(xing)描(miao)述，但對于(yu)制(zhi)冷(leng)(leng)(leng)冷(leng)(leng)(leng)庫(ku)尤其是多(duo)溫位冷(leng)(leng)(leng)庫(ku)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)未(wei)進行(xing)相關(guan)探討(tao)。

有鑒于此，現有技術仍(reng)存(cun)在(zai)一(yi)定的不足。

技術實現要素：

為了(le)(le)克服(fu)上(shang)述工藝的(de)(de)不足，本發(fa)明(ming)提(ti)供(gong)了(le)(le)一(yi)種天(tian)然氣管網(wang)(wang)壓(ya)力(li)能(neng)(neng)用(yong)(yong)于發(fa)電及冷庫(ku)方法與裝置(zhi)，回收利用(yong)(yong)管網(wang)(wang)壓(ya)力(li)能(neng)(neng)進行(xing)發(fa)電并網(wang)(wang)，發(fa)電的(de)(de)同(tong)(tong)時連(lian)軸帶動壓(ya)縮機(ji)運(yun)作，在(zai)實現(xian)管網(wang)(wang)壓(ya)力(li)能(neng)(neng)發(fa)電的(de)(de)同(tong)(tong)時帶動壓(ya)縮機(ji)運(yun)轉，減少了(le)(le)單(dan)獨(du)使(shi)用(yong)(yong)壓(ya)縮機(ji)時的(de)(de)外(wai)部所需(xu)提(ti)供(gong)的(de)(de)能(neng)(neng)耗；同(tong)(tong)時該裝置(zhi)實現(xian)兩種不同(tong)(tong)溫(wen)位的(de)(de)冷庫(ku)的(de)(de)供(gong)冷，極大的(de)(de)適應(ying)市場的(de)(de)需(xu)求。

本發明實現上述目的的技術方案為：

一種天然氣管網壓力能用(yong)于發電及(ji)冷庫裝置，其中(zhong)，包括膨脹發電系(xi)統(tong)和冷媒制(zhi)冷系(xi)統(tong)；

所述(shu)膨(peng)脹系統(tong)包(bao)括通過管(guan)路(lu)依次連(lian)接在高(gao)壓管(guan)網(wang)和低壓管(guan)網(wang)之(zhi)間的控制(zhi)(zhi)閥(fa)(1)，流(liu)量(liang)計(2)，膨(peng)脹機(3)，換熱器(17)，復熱器(18)，控制(zhi)(zhi)閥(fa)(4)，連(lian)接在膨(peng)脹機(3)之(zhi)后的還有雙軸發電機(5)，變壓同步器(6)；

所述冷(leng)媒(mei)(mei)制冷(leng)系統依(yi)(yi)靠管路(lu)依(yi)(yi)次(ci)(ci)連接(jie)形成(cheng)冷(leng)媒(mei)(mei)循環(huan)回路(lu)，其中循環(huan)管路(lu)依(yi)(yi)次(ci)(ci)流(liu)(liu)經(jing)調節閥(fa)(fa)(9)，換熱器(qi)(17)，分(fen)流(liu)(liu)器(qi)(10)，控制閥(fa)(fa)(11)，高(gao)溫冷(leng)庫(12)，控制閥(fa)(fa)(15)，流(liu)(liu)量計(16)；另(ling)外(wai)一路(lu)冷(leng)媒(mei)(mei)制冷(leng)循環(huan)依(yi)(yi)靠管路(lu)依(yi)(yi)次(ci)(ci)流(liu)(liu)經(jing)分(fen)流(liu)(liu)閥(fa)(fa)(10)，節流(liu)(liu)閥(fa)(fa)(13)，低溫冷(leng)庫(14)，壓縮機(8)，控制閥(fa)(fa)(15)，流(liu)(liu)量計(16)；兩(liang)路(lu)冷(leng)媒(mei)(mei)制冷(leng)管路(lu)于緩(huan)沖罐(7)處合并形成(cheng)回路(lu)；

優(you)選的(de)，所(suo)述的(de)一種(zhong)天然(ran)氣管網壓(ya)力(li)能用于發電及冷庫裝置，其中(zhong)：所(suo)述膨脹(zhang)機(ji)為透平膨脹(zhang)機(ji)、螺桿膨脹(zhang)機(ji)；

優選的，所(suo)述的一種天然氣管網(wang)壓力(li)能用于發電及冷庫裝(zhuang)置，其(qi)中：所(suo)述變壓同步器為三(san)相變壓同步器；

優選的，所(suo)述的一種天(tian)然氣管網壓(ya)力能用于發電(dian)及冷(leng)庫裝置，其(qi)中：所(suo)述雙軸發電(dian)機為隔(ge)爆永磁發電(dian)機；

優(you)選(xuan)的(de)，所述的(de)一種天然氣管(guan)網(wang)壓力能(neng)用于發電及冷(leng)庫裝(zhuang)置，其中：所述換(huan)熱器為管(guan)殼式(shi)換(huan)熱器，高溫(wen)制冷(leng)劑走殼程，膨脹后(hou)的(de)低溫(wen)天然氣走管(guan)程；

優選的(de)，所述的(de)一種天然(ran)氣管網壓(ya)(ya)力能(neng)用于發電(dian)及冷庫裝置，其中：壓(ya)(ya)縮(suo)機(ji)為透(tou)平(ping)壓(ya)(ya)縮(suo)機(ji)或螺桿(gan)壓(ya)(ya)縮(suo)機(ji)等常(chang)規壓(ya)(ya)縮(suo)設備；

優選的，所(suo)述的一(yi)種(zhong)天然氣管網壓(ya)力能(neng)用于發電及冷(leng)(leng)(leng)庫(ku)裝置，其中(zhong)：膨(peng)脹后的天然氣和壓(ya)縮后的冷(leng)(leng)(leng)媒換熱后，經(jing)分(fen)流器分(fen)為兩(liang)路(lu)，一(yi)路(lu)直(zhi)接給(gei)高溫冷(leng)(leng)(leng)庫(ku)供冷(leng)(leng)(leng)，另(ling)一(yi)路(lu)經(jing)節流閥(fa)膨(peng)脹之后給(gei)低溫冷(leng)(leng)(leng)庫(ku)供冷(leng)(leng)(leng)，使冷(leng)(leng)(leng)媒制(zhi)冷(leng)(leng)(leng)系統包含(han)兩(liang)種(zhong)不同溫位的冷(leng)(leng)(leng)庫(ku)，并(bing)可根據實際情(qing)況調整；

優選的，所述的一種天然氣管網壓力能用于發電及冷庫裝置，其中：所述冷媒為R404a、R134a、R22、CO₂等常用冷媒；

優選的(de)，所述的(de)一種天然(ran)氣管網(wang)壓(ya)力能用于(yu)發(fa)電及冷庫(ku)裝置，其中：所述膨(peng)脹機(ji)后連接雙軸發(fa)電機(ji)，連軸帶動發(fa)電機(ji)及壓(ya)縮機(ji)；

一種天(tian)然(ran)氣管(guan)網壓力能用于(yu)發電及冷庫方(fang)法(fa)(fa)，應用所(suo)述的(de)天(tian)然(ran)氣管(guan)網壓力能用于(yu)發電及冷庫裝置，其特(te)征在于(yu)，所(suo)述方(fang)法(fa)(fa)包括如下(xia)步驟：

S100、高壓天然氣流經第一(yi)控制(zhi)閥(fa)(1)，第一(yi)流量計，膨脹機(ji)(3)膨脹發電，膨脹后的天然氣溫度降低(di)，膨脹發電部(bu)分(fen)通過變壓同步器(qi)(6)用于輸出(chu)，同時(shi)帶動壓縮機(ji)(8)；

膨脹后(hou)的(de)天然氣與換(huan)熱(re)(re)器(17)中的(de)冷媒進行換(huan)熱(re)(re)，使換(huan)熱(re)(re)后(hou)的(de)天然氣經復熱(re)(re)器加熱(re)(re)后(hou)，溫度達到要求，然后(hou)經過第二控(kong)制閥(4)進入城市燃(ran)氣管(guan)網；

S200、流經(jing)(jing)換(huan)熱(re)器的制(zhi)(zhi)冷劑經(jing)(jing)過(guo)換(huan)熱(re)器(17)，然后流經(jing)(jing)(10)分流器分成(cheng)兩路(lu)，一(yi)路(lu)流經(jing)(jing)第(di)(di)三控制(zhi)(zhi)閥(11)，高溫冷庫(ku)(ku)(12)，第(di)(di)四控制(zhi)(zhi)閥(15)，第(di)(di)二流量計(16)，緩(huan)沖(chong)罐(guan)(7)；另一(yi)路(lu)流經(jing)(jing)節流閥(13)，低溫冷庫(ku)(ku)(14)，壓(ya)縮機(ji)(8)，第(di)(di)四控制(zhi)(zhi)閥，第(di)(di)二流量計(16)，然后和第(di)(di)一(yi)路(lu)制(zhi)(zhi)冷劑混合在(zai)一(yi)起進(jin)入緩(huan)沖(chong)罐(guan)(7)，隨后流經(jing)(jing)第(di)(di)五控制(zhi)(zhi)閥(9)一(yi)起流經(jing)(jing)換(huan)熱(re)器(17)與膨(peng)脹(zhang)發電后的天(tian)然氣進(jin)行換(huan)熱(re)。

本發(fa)明與現有(you)技術比較有(you)以下的(de)優異效果:

1、實(shi)現能(neng)源有效利用(yong)。本發明回收(shou)了原本天(tian)然(ran)氣(qi)管道(dao)中(zhong)浪費的(de)壓力(li)能(neng)；其次膨脹降溫(wen)后的(de)低溫(wen)天(tian)然(ran)氣(qi)與壓縮后的(de)冷(leng)(leng)媒在管殼式換熱器(qi)換熱，不僅(jin)節約了原有工(gong)藝中(zhong)提升調壓后低溫(wen)天(tian)然(ran)氣(qi)的(de)溫(wen)度所(suo)耗(hao)費的(de)能(neng)量和設(she)備，而且也節省了冷(leng)(leng)媒制冰所(suo)需的(de)冷(leng)(leng)量。

2、能(neng)源(yuan)利(li)用率(lv)高，可以實(shi)現(xian)(xian)不同(tong)溫(wen)位的(de)(de)(de)冷(leng)庫(ku)(ku)供冷(leng)。通過膨脹(zhang)機、發電(dian)機和壓(ya)縮機的(de)(de)(de)聯軸(zhou)，實(shi)現(xian)(xian)膨脹(zhang)發電(dian)與壓(ya)縮制(zhi)冷(leng)一(yi)體化，視(shi)輸(shu)出功的(de)(de)(de)大(da)小有(you)效(xiao)利(li)用電(dian)能(neng)，大(da)大(da)提升能(neng)源(yuan)綜合利(li)用率(lv)；其次該裝(zhuang)置中能(neng)實(shi)現(xian)(xian)兩種不同(tong)溫(wen)位的(de)(de)(de)冷(leng)庫(ku)(ku)，能(neng)夠(gou)實(shi)現(xian)(xian)不同(tong)食品、海鮮或者設備的(de)(de)(de)冷(leng)凍保(bao)藏(zang)，極大(da)的(de)(de)(de)適應市場的(de)(de)(de)需求。

3、工藝流程(cheng)簡單(dan)，安(an)全穩(wen)定性高。利用載(zai)冷劑作為(wei)冷量(liang)傳遞介質，分級回收天然(ran)氣膨(peng)脹后的冷能，同時也保(bao)證了(le)天然(ran)氣調(diao)壓站和天然(ran)氣壓力能回收綜(zong)合利用系統的安(an)全穩(wen)定性。

4、易于推廣使用。該工藝可(ke)實現發電和制冷一體化，工藝流(liu)程簡單。可(ke)建在(zai)對冷市場需(xu)求較大的地方，具有良好的社會(hui)效益(yi)和經濟效益(yi)。

附圖說明

圖(tu)1為本發明的天然氣管(guan)網壓力能用于發電及冷庫裝置的示(shi)意圖(tu)。

圖2為本發明的(de)天然氣管網壓力能用(yong)于發電及冷庫方法的(de)流程示意圖。

其中1—第(di)一控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)閥(fa)，2—第(di)一流(liu)量(liang)計，3—膨脹(zhang)機(ji)(ji)，4—第(di)二控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)閥(fa)，5—發電機(ji)(ji)，6—變壓同步器(qi)，7—緩(huan)沖罐，8—壓縮(suo)機(ji)(ji)，9—第(di)五(wu)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)閥(fa)，10—分流(liu)器(qi)，11—第(di)三(san)控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)閥(fa)，12—高(gao)溫冷庫，13—節流(liu)閥(fa)，14—低溫冷庫，15—第(di)四控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)閥(fa)，16—第(di)二流(liu)量(liang)計，17—換熱(re)器(qi)，18—復熱(re)器(qi)。

具體實施方式

下面結(jie)合實(shi)例(li)和工藝流程圖(tu)(tu)(見(jian)圖(tu)(tu)1)做進一步說明(ming)。如圖(tu)(tu)1所示，一種天然氣管網壓(ya)力(li)能發電及冷(leng)庫方法與裝置，包(bao)括膨脹機發電系(xi)統和冷(leng)媒制冷(leng)系(xi)統；

所(suo)(suo)述(shu)膨(peng)脹(zhang)系(xi)統包括通過管(guan)路(lu)依次連接在高壓(ya)管(guan)網和低壓(ya)管(guan)網之(zhi)間的控(kong)制閥1、流量(liang)計2、膨(peng)脹(zhang)機(ji)3、換熱器(qi)17、復熱器(qi)18、控(kong)制閥4，其中(zhong)膨(peng)脹(zhang)機(ji)3后(hou)端還連接雙(shuang)軸(zhou)(zhou)發(fa)電(dian)機(ji)5，變壓(ya)同步(bu)器(qi)6；所(suo)(suo)述(shu)透平膨(peng)脹(zhang)機(ji)3的輸出軸(zhou)(zhou)連接雙(shuang)軸(zhou)(zhou)發(fa)電(dian)機(ji)6的一(yi)軸(zhou)(zhou)，所(suo)(suo)述(shu)雙(shuang)軸(zhou)(zhou)發(fa)電(dian)機(ji)6的電(dian)力供場(chang)地設備使(shi)用或者通過變壓(ya)同步(bu)器(qi)向外供電(dian)；

所述冷媒制冷系統依靠管(guan)路(lu)(lu)依次(ci)連接形成冷媒循環(huan)回路(lu)(lu)，其中(zhong)循環(huan)管(guan)路(lu)(lu)依次(ci)流(liu)經(jing)換熱(re)器(qi)17、分流(liu)器(qi)10、第五控制閥11、高溫(wen)(wen)庫12、第四控制閥15、第二流(liu)量計16，緩沖(chong)罐(guan)(guan)7；另外一(yi)路(lu)(lu)冷媒制冷循環(huan)依靠管(guan)路(lu)(lu)依次(ci)流(liu)經(jing)分流(liu)器(qi)10、節流(liu)閥13、低(di)溫(wen)(wen)庫14、壓縮機8、第四控制閥15、第二流(liu)量計16，緩沖(chong)罐(guan)(guan)7，形成兩種(zhong)不同溫(wen)(wen)位的冷庫。

進一步地，所(suo)述雙軸(zhou)發電機(ji)5為隔爆永(yong)磁發電機(ji)，安全可靠(kao)、穩(wen)定性高。

進一步(bu)(bu)地，所(suo)述變(bian)(bian)壓(ya)同步(bu)(bu)器(qi)6為三相變(bian)(bian)壓(ya)同步(bu)(bu)器(qi)，具有體積小、重量輕、維護(hu)簡單、運行可靠等優點(dian)。

進一步地，所(suo)述換(huan)(huan)熱(re)器為管(guan)殼式換(huan)(huan)熱(re)器17，膨(peng)脹(zhang)后(hou)的(de)低溫天然(ran)氣(qi)流(liu)經換(huan)(huan)熱(re)器與經壓(ya)縮(suo)機壓(ya)縮(suo)的(de)高溫冷媒(mei)進行換(huan)(huan)熱(re),高溫冷媒(mei)走殼層，膨(peng)脹(zhang)后(hou)的(de)天然(ran)氣(qi)走管(guan)層，具有結(jie)構(gou)簡單，成(cheng)本低，換(huan)(huan)熱(re)效果好(hao)等優(you)點。

進一步(bu)地，所述膨脹機(ji)(ji)3為透平(ping)膨脹機(ji)(ji)、螺(luo)桿膨脹機(ji)(ji)，具(ju)體需根據不(bu)同的(de)工況選擇合適的(de)膨脹機(ji)(ji)。

進一步地，所述(shu)的冷(leng)媒(mei)制冷(leng)系統包含兩種不同溫位的冷(leng)庫，能夠實現不同食品(pin)、海(hai)鮮或者設備的冷(leng)凍保藏，可滿足不同溫位冷(leng)產品(pin)需(xu)冷(leng)要(yao)求，極大(da)的適(shi)應(ying)市場(chang)的需(xu)求。

進一步地，所述冷媒為R404a、R134a、R22、CO₂等常用冷媒。

進(jin)一步地，所述膨脹機(ji)后(hou)接(jie)雙軸發(fa)電(dian)機(ji)，連軸帶動壓(ya)(ya)縮機(ji)，在實現管網壓(ya)(ya)力能發(fa)電(dian)的同時(shi)帶動壓(ya)(ya)縮機(ji)運轉(zhuan)，減少了單獨使用壓(ya)(ya)縮機(ji)時(shi)的外部所需提供的能耗。

應用所述(shu)裝置的天然氣管網壓力(li)能用于發電及(ji)冷(leng)庫方法(fa)，如(ru)圖2所示(shi)，包括如(ru)下步驟：

S100、高壓天然氣(qi)流經第一(yi)控(kong)制閥1，第一(yi)流量計2，膨脹機3膨脹發電，膨脹后的天然氣(qi)溫(wen)度降低(di)，膨脹發電部分通過變(bian)壓同步(bu)器6用于輸出，同時帶動壓縮(suo)機8；

膨脹后的天然(ran)氣(qi)與換(huan)熱(re)器(qi)17中的冷媒(mei)進行換(huan)熱(re)，使換(huan)熱(re)后的天然(ran)氣(qi)經復熱(re)器(qi)加熱(re)后，溫度達(da)到要求，然(ran)后經過第二控制閥4進入城市燃氣(qi)管網；

S200、經(jing)換(huan)熱(re)器的制(zhi)冷劑經(jing)過換(huan)熱(re)器17，然后(hou)流(liu)經(jing)10分流(liu)器分成兩(liang)路(lu)(lu)，一(yi)(yi)路(lu)(lu)流(liu)經(jing)第(di)(di)三(san)控制(zhi)閥(fa)11，高(gao)溫(wen)冷庫12，第(di)(di)四(si)控制(zhi)閥(fa)15，第(di)(di)二流(liu)量(liang)計(ji)16，緩(huan)沖罐7；另一(yi)(yi)路(lu)(lu)流(liu)經(jing)節流(liu)閥(fa)13，低(di)溫(wen)冷庫14，壓縮(suo)機8，第(di)(di)四(si)控制(zhi)閥(fa)，第(di)(di)二流(liu)量(liang)計(ji)16，然后(hou)和第(di)(di)一(yi)(yi)路(lu)(lu)制(zhi)冷劑混合(he)在一(yi)(yi)起(qi)進入緩(huan)沖罐7，隨后(hou)流(liu)經(jing)第(di)(di)五控制(zhi)閥(fa)9一(yi)(yi)起(qi)流(liu)經(jing)換(huan)熱(re)器17與膨脹發電后(hou)的天然氣進行換(huan)熱(re)。

某門站天然氣調壓前相關參數為20℃、4.0MPa、50000Nm³/h，調壓后天然氣壓力為1.2MPa。該地有周邊有豬肉類和瓜果類需冷產業，需要庫容為5000m³，溫位為-5℃左右的冷庫及庫容為5000m³，溫位為-30℃左右的冷庫進行保(bao)冷保(bao)鮮。

根(gen)據上述項(xiang)目背景(jing)進行方(fang)案(an)(an)設(she)計，本(ben)方(fang)案(an)(an)中所用(yong)的(de)制冷劑為R404a，膨(peng)脹(zhang)機(ji)3選(xuan)用(yong)透(tou)平膨(peng)脹(zhang)機(ji)，膨(peng)脹(zhang)效率約為0.78，發電(dian)機(ji)5選(xuan)用(yong)防爆型的(de)異步(bu)發電(dian)機(ji)，換熱器(qi)17為管(guan)殼式特型設(she)備，所用(yong)壓(ya)縮(suo)(suo)機(ji)7為螺桿式壓(ya)縮(suo)(suo)機(ji)，壓(ya)縮(suo)(suo)機(ji)的(de)機(ji)械效率為0.78，具體實施方(fang)案(an)(an)如(ru)下。

現有30000Nm³/h的(de)(de)高壓(ya)(ya)(ya)(ya)管網(wang)(wang)天(tian)然(ran)(ran)(ran)氣(qi)20℃、4.0MPa的(de)(de)天(tian)然(ran)(ran)(ran)氣(qi)經(jing)透平膨脹機膨脹3至1.2MPa，天(tian)然(ran)(ran)(ran)氣(qi)的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)降低至-45℃；-45℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)天(tian)然(ran)(ran)(ran)氣(qi)與換(huan)熱器(qi)17中的(de)(de)制冷劑R404a換(huan)熱，天(tian)然(ran)(ran)(ran)氣(qi)的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)升高至-8℃后(hou)(hou)(hou)，在經(jing)過(guo)復熱器(qi)18，達到要求后(hou)(hou)(hou)并入城市低壓(ya)(ya)(ya)(ya)燃氣(qi)管網(wang)(wang)；1℃、0.5MPa、139000kg/h的(de)(de)冷媒(mei)R404a，換(huan)熱后(hou)(hou)(hou)的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)-7℃，然(ran)(ran)(ran)后(hou)(hou)(hou)流(liu)經(jing)分(fen)流(liu)器(qi)10，第一(yi)(yi)路為(wei)(wei)8757kg/h，經(jing)過(guo)第三控制閥(fa)11，隨(sui)(sui)后(hou)(hou)(hou)給-5℃高溫(wen)(wen)(wen)冷庫(ku)12供(gong)冷；另一(yi)(yi)管路為(wei)(wei)5143kg/h，經(jing)過(guo)節(jie)流(liu)膨脹后(hou)(hou)(hou)溫(wen)(wen)(wen)度(du)可達到-32℃左右，然(ran)(ran)(ran)后(hou)(hou)(hou)給-30℃低溫(wen)(wen)(wen)冷庫(ku)14供(gong)冷，隨(sui)(sui)后(hou)(hou)(hou)通過(guo)壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)機8壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)后(hou)(hou)(hou)，壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)增加至0.5MPa，隨(sui)(sui)后(hou)(hou)(hou)和第一(yi)(yi)路管道的(de)(de)冷媒(mei)在緩沖(chong)罐中混(hun)合(he)在一(yi)(yi)起，混(hun)合(he)后(hou)(hou)(hou)的(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)為(wei)(wei)0.5MPa、溫(wen)(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)1℃隨(sui)(sui)后(hou)(hou)(hou)流(liu)經(jing)調節(jie)閥(fa)9，經(jing)過(guo)換(huan)熱器(qi)17形(xing)成整個回路。

整個工藝中換熱器所需的換熱面積為7180m²，第一路(lu)制冷劑能提(ti)供442kW的(de)冷量，可供應5000t溫位為-5℃的(de)冷庫；第二路(lu)制冷劑能提(ti)供231kW的(de)冷量，可供5000t溫位-30℃的(de)冷庫存(cun)儲保(bao)鮮(xian)。

本工(gong)藝運(yun)用(yong)天(tian)然氣管網壓(ya)力能(neng)發電(dian)及冷庫方法與裝置發電(dian)能(neng)產生1220kW電(dian)能(neng)，壓(ya)縮機需耗功26kW。以全年(nian)運(yun)行時間(jian)8600h，電(dian)費0.8元(yuan)/kWh計(ji)算，本工(gong)藝總(zong)節(jie)能(neng)效益為820萬元(yuan)/年(nian)。

本(ben)(ben)發明(ming)的(de)(de)上述實施例僅僅為清楚說明(ming)本(ben)(ben)發明(ming)所作的(de)(de)舉例，而并非是對本(ben)(ben)發明(ming)的(de)(de)實施方式的(de)(de)限定。對于所述領域的(de)(de)普通(tong)技術人(ren)員(yuan)來說，在(zai)上述說明(ming)的(de)(de)基礎上還可以做(zuo)出其他不同形式的(de)(de)變化或變動。凡在(zai)本(ben)(ben)發明(ming)的(de)(de)精神和(he)(he)原(yuan)則之內(nei)所作的(de)(de)任(ren)何修改(gai)、等同替換和(he)(he)改(gai)進等，均應包含在(zai)本(ben)(ben)發明(ming)權利要求的(de)(de)保護范(fan)圍之內(nei)。