雙轉(zhuǎn)子天然氣壓差發(fā)電電能

2020年，玄同科技自主研發(fā)生產(chǎn)的全球雙轉(zhuǎn)子天然氣壓力能回收工業(yè)化裝備應(yīng)用于四川和邦生物雙轉(zhuǎn)子膨脹壓差發(fā)電項(xiàng)目。項(xiàng)目全年發(fā)電量可達(dá)570 萬(wàn)度，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1889噸，可減排二氧化碳5511噸。同年，重慶天然氣凈化廠引進(jìn)分廠壓差發(fā)電項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了天然氣壓差發(fā)電在國(guó)內(nèi)天然氣凈化廠的利用，該裝置設(shè)計(jì)用于發(fā)電的天然氣輸氣量230萬(wàn)方/天，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到項(xiàng)目設(shè)計(jì)預(yù)期。

隨著我國(guó)天然氣行業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)于低碳環(huán)保和能量循環(huán)利用的需求變大，結(jié)合特定的工藝要求設(shè)計(jì)的壓力能回收裝置應(yīng)用實(shí)例逐漸增多。 以膨脹機(jī)實(shí)際等熵效率、實(shí)際發(fā)電效率計(jì)算、修正后膨脹機(jī)輸出軸功、機(jī)組發(fā)電功率等為評(píng)價(jià)指標(biāo)。雙轉(zhuǎn)子天然氣壓差發(fā)電電能

雙轉(zhuǎn)子膨脹機(jī)技術(shù)源自美國(guó)德州農(nóng)工大學(xué)，玄同科技于2013年引進(jìn)該技術(shù)，并以新型轉(zhuǎn)子式膨脹機(jī)為主要開(kāi)發(fā)天然氣壓差發(fā)電解決方案，高效回收管網(wǎng)天然氣的壓力能，在整個(gè)發(fā)電運(yùn)行過(guò)程中不消耗天然氣，零碳排放，在無(wú)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(lái)可廣泛應(yīng)用于余熱發(fā)電、熱泵精餾、制備壓縮天然氣、電力調(diào)峰、城市高效供暖等能源利用領(lǐng)域。（零碳先鋒——雙轉(zhuǎn)子膨脹機(jī)壓差發(fā)電裝備開(kāi)發(fā)與應(yīng)用）山東零碳天然氣壓差發(fā)電項(xiàng)目方案缺點(diǎn)：噪音污染大，容易造成生態(tài)危害，受天氣影響大，對(duì)電網(wǎng)要求風(fēng)電高。

雙轉(zhuǎn)子膨脹機(jī)是一種容積式膨脹機(jī)，其主要結(jié)構(gòu)是內(nèi)、外轉(zhuǎn)子，圍繞各自的軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)但不相互接觸。結(jié)構(gòu)可靠，皮實(shí)耐用，投資運(yùn)維成本低。系統(tǒng)輔機(jī)少，操作運(yùn)維簡(jiǎn)單可靠：膨脹機(jī)與發(fā)電機(jī)直連，無(wú)需變速箱；磁性驅(qū)動(dòng)，無(wú)需要干氣密封；軸承間歇噴油潤(rùn)滑，自耗電少；軸端無(wú)泄漏：安全可靠，無(wú)消耗；變工況適應(yīng)性：可適應(yīng)70%以上波動(dòng)；氣質(zhì)組分適應(yīng)性：允許氣液兩相、小粒徑雜質(zhì)。玄同科技的雙轉(zhuǎn)子膨脹機(jī)天然氣壓差發(fā)電技術(shù)安全可靠性高,技術(shù)先進(jìn),在天然氣壓差發(fā)電行業(yè)中具有獨(dú)占競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),推廣應(yīng)用價(jià)值高。

天然氣壓差發(fā)電工藝分析天然氣壓差發(fā)電是利用壓力能，將天然氣導(dǎo)入膨脹設(shè)備，通過(guò)膨脹機(jī)將壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，較終實(shí)現(xiàn)壓力能到電能的轉(zhuǎn)化。天然氣在生產(chǎn)和輸配過(guò)程中擁有眾多的節(jié)流點(diǎn)，壓力能資源十分豐富，開(kāi)展壓力能回收利用對(duì)提高經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能減排具有重要意義。目前天然氣壓差發(fā)電工藝已有眾多項(xiàng)目落地，但大部分天然氣壓力能仍未充分利用，且實(shí)際應(yīng)用案例中仍然存在一些工程問(wèn)題需要解決，如確保穩(wěn)定的運(yùn)行流量邊界條件對(duì)于天然氣壓差發(fā)電應(yīng)用更具投資優(yōu)勢(shì)等。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。

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)）環(huán)境友好，不涉及燃燒過(guò)程，無(wú)有害氣體排放；江蘇雙轉(zhuǎn)子天然氣壓差發(fā)電場(chǎng)站

開(kāi)展壓力能回收利用對(duì)提高經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能減排具有重要意義。雙轉(zhuǎn)子天然氣壓差發(fā)電電能

場(chǎng)地條件是系統(tǒng)建設(shè)的重要保障。場(chǎng)地的選擇與布置需綜合考慮空間、地質(zhì)條件、環(huán)境因素以及安全性要求。廠站需具備足夠的面積以容納膨脹機(jī)、發(fā)電機(jī)、換熱器等主要設(shè)備，并確保設(shè)備之間的合理間距以減少管道壓力降和冷量損失。此外，場(chǎng)地的地質(zhì)條件需滿(mǎn)足設(shè)備安裝的要求，避免因地基不穩(wěn)導(dǎo)致設(shè)備振動(dòng)或損壞。此外，控制室應(yīng)靠近主要設(shè)備，便于實(shí)時(shí)監(jiān)控和操作，同時(shí)需考慮廠站的交通便利性，以方便設(shè)備運(yùn)輸和維護(hù)。

電能和冷能消納消納是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵。產(chǎn)生的電能可通過(guò)并網(wǎng)柜接入市政電網(wǎng)，或供廠站內(nèi)部使用。在電力上網(wǎng)過(guò)程中，需遵循當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的接入規(guī)范，確保電能質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。另外，需與電力公司協(xié)商確定上網(wǎng)電價(jià)和補(bǔ)貼政策，以提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)收益。對(duì)于無(wú)法并網(wǎng)的廠站，可考慮配置儲(chǔ)能設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)電能的靈活利用。系統(tǒng)產(chǎn)生的冰塊可通過(guò)冷鏈物流系統(tǒng)銷(xiāo)往食品加工、冷鏈運(yùn)輸、醫(yī)療冷藏等需求方。在實(shí)施過(guò)程中，需對(duì)目標(biāo)市場(chǎng)的冰塊需求進(jìn)行調(diào)研，制定合理的銷(xiāo)售策略。 雙轉(zhuǎn)子天然氣壓差發(fā)電電能

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