湖北無人值守天然氣壓差發(fā)電項目方案

天然氣壓差發(fā)電技術是通過充分回收壓力差能量，并將其轉化為電能的技術。目前，國內外已有眾多油氣及電力公司成功運行天然氣壓差發(fā)電裝置。關于壓差發(fā)電工藝參數(shù)的優(yōu)化問題，學術界已進行了諸多前瞻性研究。陳曦等分析了天然氣壓差發(fā)電原理，并通過單因素法研究發(fā)現(xiàn)，提高產品氣進出口壓力比可提高發(fā)電效率。劉澤坤采用HYSYS軟件模擬天然氣壓差發(fā)電工藝，研究結果顯示，采用兩級膨脹工藝比單級膨脹工藝回收周期減少1.11年。詹志行通過構建中壓燃氣管道壓差發(fā)電裝置，采用單因素法研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)電功率隨著產品氣流量和進出口壓力比的增加，總體呈先增加后減小的趨勢。陳興亞等采用單因素法研究透平膨脹機的熱力性能，結果顯示，進口溫度增加會導致進口氣流波動，產生較大的能量損失，進而降低等熵及發(fā)電效率。膨脹機和發(fā)電機是天然氣壓差發(fā)電的關鍵設備，其中膨脹機的功能是將天然氣的內能轉化為機械能。湖北無人值守天然氣壓差發(fā)電項目方案

天然氣多級膨脹壓差發(fā)電工藝由多個膨脹機與多個加熱器串聯(lián)組成，高壓天然氣流經多個膨脹機，壓力逐級降低，直至壓力降至下游所需壓力。在相鄰膨脹機之間設置加熱裝置，通過中間加熱提高每級膨脹機的天然氣進口溫度，進而提高發(fā)電功率與出口天然氣溫度。相同上、下游天然氣參數(shù)的兩級膨脹與三級膨脹工藝相比，三級膨脹工藝輸出的技術功大于兩級膨脹工藝。因此，想要獲取比較大技術功，應盡可能使膨脹過程趨于等溫膨脹脹，但等溫膨脹屬于一個理想過程，不可實現(xiàn)。山東無人值守天然氣壓差發(fā)電廠家用能場地變得更加分散，用能的需求也由集中式向分布式演變。

未來潛力與發(fā)展方向天然氣壓差發(fā)電技術前景廣闊：?資源潛力?：預計2030年我國天然氣消費量達5500-6000億立方米，壓力能年轉化潛力近200億度電，可滿足超大城市用電需求。??3??4?技術拓展?：東方汽輪機等企業(yè)正研發(fā)10兆瓦級機組，并向氣田、集注站、分輸站等場景延伸，提升系統(tǒng)集成效率和智慧化水平。??3??4?政策推動?：作為化石能源向新能源過渡的關鍵技術，獲國家能源局支持，納入電力行業(yè)創(chuàng)新成果示范項目。

可應用領域包括：各種余壓余熱回收利用，高效熱泵蒸發(fā)、精餾，儲能調峰，海水淡化和高效制冷等。結合各行業(yè)的節(jié)能應用需求，公司已成功開發(fā)完成天然氣壓差發(fā)電、蒸汽壓差發(fā)電和高溫壓縮儲能等裝備，其中，天然氣壓差發(fā)電已成功完成工業(yè)化應用和小批量生產推廣，進入了產業(yè)化量產階段。

膨脹機作為天然氣壓差發(fā)電耦合制冰系統(tǒng)的主要設備，其性能對系統(tǒng)的能效和經濟性具有決定性影響。目前，主流的膨脹機類型包括雙轉子膨脹機、透平膨脹機、螺桿膨脹機和，這些設備在類別、承壓范圍、壓差適應性、工作溫度、轉速、等熵效率、功率輸出、技術成熟度、結構設計及應用場景等方面表現(xiàn)出杰出差異。

雙轉子膨脹機技術源自美國德州農工大學，玄同科技于2013年引進該技術，并以新型轉子式膨脹機為主要開發(fā)天然氣壓差發(fā)電解決方案，高效回收管網天然氣的壓力能，在整個發(fā)電運行過程中不消耗天然氣，零碳排放，在無一次能源消耗的前提下為企業(yè)提供清潔的電能及冷能，是真正清潔高效的綠色零碳能源。未來可廣泛應用于余熱發(fā)電、熱泵精餾、制備壓縮天然氣、電力調峰、城市高效供暖等能源利用領域。（零碳先鋒——雙轉子膨脹機壓差發(fā)電裝備開發(fā)與應用） 同時高壓常溫天然氣膨脹降壓后變成低溫低壓天然氣。

雙轉子膨脹機天然氣壓差發(fā)電技術投資成本低：雙轉子膨脹機結構簡單，皮實耐用，三軸機床加工，造價低。系統(tǒng)配套少，沒有復雜的干氣密封、高速變速箱、強制油潤滑和冷卻等輔機系統(tǒng)。系統(tǒng)占地小，安裝簡單，生產建設周期短。運維成本低：長周期運行驗證可靠性，發(fā)電穩(wěn)定性高，可適應波動工況，設備故障率低。系統(tǒng)配套少，自耗電、公用工程消耗少。軸端密封安全可靠，無天然氣泄漏消耗。操作維護簡單，可實現(xiàn)無人值守，遠程操控很不錯壓差發(fā)電? 優(yōu)點：能源利用效率高，運行穩(wěn)定可靠，基本不對電網帶來調峰壓力。浙江雙碳天然氣壓差發(fā)電原理

中小規(guī)模、多場景、多介質、流量壓力波動變化、維護簡便，無人值守以及靈活高效等。湖北無人值守天然氣壓差發(fā)電項目方案

膨脹機是壓能發(fā)電系統(tǒng)的主要組成部分，其性能的優(yōu)劣直接關乎發(fā)電系統(tǒng)的整體發(fā)電效率，其影響因素主要有膨脹機類型、等熵效率、結構膨脹比、轉速等

再給大家介紹一下等熵效率。等熵效率是等熵膨脹過程的輸出功率較大，但實際膨脹過程中往往由于摩擦、泄露、傳熱溫差等不可逆因素，無法實現(xiàn)等熵膨脹。不同類型的膨脹機等熵效率不同，系統(tǒng)發(fā)電量及發(fā)電效率與膨脹機的等熵效率成線性關系，選擇等熵效率較高的膨脹機對系統(tǒng)發(fā)電效率提升有很大幫助。 湖北無人值守天然氣壓差發(fā)電項目方案

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