湖南首臺(tái)天然氣壓差發(fā)電適用場(chǎng)景

華北油田永清天然氣壓差發(fā)電項(xiàng)目于2023年11月底正式投產(chǎn)，項(xiàng)目裝機(jī)功率為200KW，為華北油田天然氣壓差發(fā)電項(xiàng)目。本項(xiàng)目發(fā)電自用，預(yù)計(jì)年發(fā)電量可達(dá)160萬(wàn)千瓦時(shí)，可減少二氧化碳排放量1462噸，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤488噸?？蛇m應(yīng)70%流量波動(dòng)發(fā)電運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)手機(jī)端遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)。

在全球能源體系加速向低碳化、智能化轉(zhuǎn)型的背景下，中國(guó)天然氣發(fā)電行業(yè)正經(jīng)歷從“補(bǔ)充能源”向“主力調(diào)峰電源”的戰(zhàn)略躍遷。新眼光，新賽事，新能源加速低碳，戰(zhàn)略躍遷。 中小規(guī)模、多場(chǎng)景、多介質(zhì)、流量壓力波動(dòng)變化、維護(hù)簡(jiǎn)便，無(wú)人值守以及靈活高效等。湖南首臺(tái)天然氣壓差發(fā)電適用場(chǎng)景

天然氣壓差發(fā)電的不同技術(shù)路線根據(jù)壓差發(fā)電的原理，壓差發(fā)電裝置的主要設(shè)備有膨脹機(jī)、發(fā)電機(jī)組以及加熱器。膨脹機(jī)和發(fā)電機(jī)是天然氣壓差發(fā)電的關(guān)鍵設(shè)備，其中膨脹機(jī)的功能是將天然氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。其性能的優(yōu)劣直接影響發(fā)電系統(tǒng)的整體發(fā)電效率。

目前天然氣壓差發(fā)電主要采用了透平膨脹、螺桿膨脹、雙轉(zhuǎn)子膨脹等不同技術(shù)路線。透平膨脹機(jī)將高壓氣體膨脹做功轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電能；

螺桿膨脹發(fā)電機(jī)基本構(gòu)造是由一對(duì)螺旋轉(zhuǎn)子和機(jī)殼組成的動(dòng)力機(jī)，流體進(jìn)入螺桿齒槽，壓力推動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，齒槽容積增加，流體降壓膨脹作功，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換；活塞式膨脹機(jī)是利用氣體在氣缸容腔中膨脹對(duì)外做功，通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)傳給曲軸，曲軸聯(lián)軸變速箱及發(fā)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)發(fā)電； 湖北雙碳天然氣壓差發(fā)電項(xiàng)目方案壓力推動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，齒槽容積增加，流體降壓膨脹作功，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換；

華北油田儲(chǔ)氣庫(kù)蘇橋注采作業(yè)區(qū)壓差發(fā)電項(xiàng)目，是中國(guó)石油較早兆瓦級(jí)壓差發(fā)電項(xiàng)目，也是國(guó)內(nèi)儲(chǔ)氣庫(kù)工程中較早壓力能耦合余熱利用發(fā)電項(xiàng)目。該項(xiàng)目采用東方汽輪機(jī)完全自主研發(fā)的高壓力、大壓降、寬負(fù)荷壓差透平技術(shù)，同步配置可調(diào)靜葉，匹配儲(chǔ)氣庫(kù)“大功率-寬負(fù)荷”運(yùn)行特點(diǎn)，膨脹機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到15000轉(zhuǎn)/分鐘，等熵效率可達(dá)80%。通過(guò)先進(jìn)的天然氣壓差發(fā)電技術(shù)運(yùn)用，有效解決了儲(chǔ)氣庫(kù)壓差發(fā)電“有壓無(wú)熱”以及“壓力、流量變化范圍寬”等問(wèn)題，在注入天然氣的同時(shí)，可以持續(xù)不間斷地生產(chǎn)“零碳”電，提高了儲(chǔ)氣庫(kù)能量利用率，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)保效益。該機(jī)組也是國(guó)內(nèi)首臺(tái)（套）兆瓦級(jí)天然氣壓差發(fā)電機(jī)組，標(biāo)志著國(guó)內(nèi)單機(jī)功率比較大的天然氣壓差發(fā)電技術(shù)取得突破，填補(bǔ)了我國(guó)儲(chǔ)氣庫(kù)項(xiàng)目壓差發(fā)電工程的空白。項(xiàng)目年發(fā)電量近2166萬(wàn)千瓦時(shí)，年節(jié)約標(biāo)煤6700噸，年減排碳約1.8萬(wàn)噸。（東方汽輪機(jī)創(chuàng)新成果獲評(píng)電力行業(yè)一等項(xiàng)目——德陽(yáng)日?qǐng)?bào)）

天然氣壓差發(fā)電裝置在發(fā)電過(guò)程不消耗天然氣，生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中無(wú)污水、廢氣及固廢排放，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響，是清潔高效的分布式能源。要解釋天然氣壓差發(fā)電，首先還得從壓差說(shuō)起。在燃?xì)夤荆瑒偝鰪S的天然氣要經(jīng)過(guò)高壓管道運(yùn)輸，壓強(qiáng)超過(guò)10MPa。有的甚至被“壓”成了液體，于是就成了大家熟知的LNG罐頭，這么高壓力的天然氣，當(dāng)然無(wú)法直接送到你的廚房里。普通居民在廚房里使用的天然氣都是經(jīng)過(guò)“降壓”的中低壓天然氣。通常，燃?xì)庹{(diào)壓器是將高壓的天然氣直接進(jìn)行降壓，然后再輸出中低壓的天然氣，以滿足下游用戶(hù)的壓力需求。光伏? 優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)營(yíng)維護(hù)方便，無(wú)噪音污染、受地域限制小。

雙轉(zhuǎn)子膨脹機(jī)天然氣壓差發(fā)電技術(shù)投資成本低：雙轉(zhuǎn)子膨脹機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，皮實(shí)耐用，三軸機(jī)床加工，造價(jià)低。系統(tǒng)配套少，沒(méi)有復(fù)雜的干氣密封、高速變速箱、強(qiáng)制油潤(rùn)滑和冷卻等輔機(jī)系統(tǒng)。系統(tǒng)占地小，安裝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)建設(shè)周期短。運(yùn)維成本低：長(zhǎng)周期運(yùn)行驗(yàn)證可靠性，發(fā)電穩(wěn)定性高，可適應(yīng)波動(dòng)工況，設(shè)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(wú)天然氣泄漏消耗。操作維護(hù)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，遠(yuǎn)程操控很不錯(cuò)透平膨脹機(jī)將高壓氣體膨脹做功轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電能；浙江容積式天然氣壓差發(fā)電案例

天然氣壓差發(fā)電應(yīng)用場(chǎng)景 社會(huì)的進(jìn)步和生產(chǎn)生活的多樣性，促使現(xiàn)在的用能場(chǎng)景變得更加多樣。湖南首臺(tái)天然氣壓差發(fā)電適用場(chǎng)景

膨脹機(jī)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(guān)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(jī)類(lèi)型、等熵效率、結(jié)構(gòu)膨脹比、轉(zhuǎn)速等

再給大家介紹一下等熵效率。等熵效率是等熵膨脹過(guò)程的輸出功率較大，但實(shí)際膨脹過(guò)程中往往由于摩擦、泄露、傳熱溫差等不可逆因素，無(wú)法實(shí)現(xiàn)等熵膨脹。不同類(lèi)型的膨脹機(jī)等熵效率不同，系統(tǒng)發(fā)電量及發(fā)電效率與膨脹機(jī)的等熵效率成線性關(guān)系，選擇等熵效率較高的膨脹機(jī)對(duì)系統(tǒng)發(fā)電效率提升有很大幫助。 湖南首臺(tái)天然氣壓差發(fā)電適用場(chǎng)景

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