燃氣調(diào)壓過程壓力能及冷能用于發(fā)電的應(yīng)用研究.pdf

1、長期以來我國以煤為主的能源結(jié)構(gòu)造成了極大的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，為改善能源結(jié)構(gòu)，近年來天然氣作為清潔能源得到大力推廣，應(yīng)用越來越廣泛。我國天然氣氣源一般距離用氣城市較遠，多采用高壓燃氣管道長距離運輸，天然氣從高壓管道經(jīng)多次降壓進入城市中低壓管網(wǎng)為城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)用戶供氣。
　　高壓燃氣含有大量的壓力能，調(diào)壓過程中天然氣會產(chǎn)生很大的溫降，降壓后的低溫天然氣蘊含大量的冷能。本文提出將燃氣調(diào)壓過程中產(chǎn)生的壓力能及冷能均用于發(fā)電，以達到能源回收

2、及高效利用的目的。本文首先采用分析模型，對燃氣調(diào)壓過程產(chǎn)生的壓力能和冷能進行影響因素分析，并計算了城市燃氣調(diào)壓過程壓力能及冷能理論可回收量。結(jié)果顯示燃氣調(diào)壓過程降壓梯度越大，可回收壓力能及冷能越多；環(huán)境溫度越高，可回收壓力能及冷能越多，城市燃氣管網(wǎng)能量回收潛力巨大。
　　在對壓力能及冷能回收進行理論分析后，提出了利用聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)將壓力能及冷能一起應(yīng)用于發(fā)電并開展研究，研究了不同氣源參數(shù)下聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的能效變化。采用黑箱模型對聯(lián)合發(fā)

3、電系統(tǒng)各設(shè)備進行能量分析，結(jié)果顯示系統(tǒng)運行中換熱器效率偏低，是實際工程中聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化方向之一。
　　對聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)部系統(tǒng)參數(shù)進行了影響因素分析，分別研究了天然氣出口溫度與系統(tǒng)發(fā)電量的關(guān)系、循環(huán)工質(zhì)流量與膨脹機入口壓力改變對系統(tǒng)工況的影響。以系統(tǒng)凈輸出功為能效指標，模擬出設(shè)定調(diào)壓參數(shù)下系統(tǒng)優(yōu)化工況，并結(jié)合燃氣調(diào)壓實際特點，模擬示范聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的幾種典型運行工況。整個系統(tǒng)能效分析顯示，將天然氣調(diào)壓過程中壓力能及冷能回收用于聯(lián)合