一種天然氣管網和電網聯合調峰的裝置製造方法
2023-05-14 06:04:26
一種天然氣管網和電網聯合調峰的裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型屬於天然氣儲存調峰與電網調峰【技術領域】，具體涉及一種天然氣管網和電網聯合調峰的裝置，其包括四通閥(1)，離心泵(2)，第一止回閥(3)，天然氣壓縮機(4)，第二止回閥(5)，高壓天然氣儲罐(6)，天然氣膨脹機(7)，換熱器(8)，第三止回閥(9)，截止閥(10)，第一電動機(11)，空氣壓縮機(12)，高壓空氣儲罐(13)，空氣膨脹機(14)，發電機(15)，第二電動機(16)，燃氣輪機發電機組(17)。電能、天然氣的供應和消費之間的不平衡，使得城市管網和城市電網每天面臨著調峰的問題，天然氣和電網的聯合調峰調的作用分別實現兩者的「削谷填峰」達到供需平衡，本實用新型提出的天然氣管網和電網聯合調峰平衡用氣、用電與供氣、供電的矛盾。
【專利說明】一種天然氣管網和電網聯合調峰的裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於天然氣儲存調峰與電網調峰【技術領域】，具體涉及一種天然氣管網和電網聯合調峰的裝置。
【背景技術】
[0002]城市天然氣管網輸配系統中，各類燃氣用戶的需求量不斷變化，供氣量基本穩定工況。因此，為保證供氣的連續性和供氣與用氣之間的平衡，為解決天然氣的調峰問題，針對各種調峰方式的特點，因地制宜地建設調峰設施、選擇不同的調峰方式，才能保證在各種情況下連續、安全、平穩、及時地滿足用戶用氣。
[0003]隨著我國經濟的持續增長，中國的能源工業發展迅速，已經初步形成了以煤炭為主體，電力為中心，石油、天然氣及可再生能源全面發展的能源供應格局。預計在未來相當長時間內，我國能源需求仍將保持強勁增長的態勢。雖然我國電力工業已經有了長足的發展，但是依然存在諸多問題:電網負荷峰谷差逐年增大，調峰能力不足；電力需求總量大，能源結構不合理，潔淨能源發電比重不高；因為存在種種障礙，許多可再生能源發電廠的發電無法接入電網，造成大規模的「棄風」 「棄太陽能」等情況的出現，導致可再生能源和可再生能源投資的極大浪費；抽水蓄能電站發電容量比例小；大容量火電機組參與電網調峰，既不經濟，也不環保，還有安全隱患；大容量核電的調峰能力差，發展核電給電網調峰帶來更大的壓力。上述局面對我國電力工業的發展帶來了嚴峻的挑戰。
實用新型內容
[0004]本實用新型是一種天然氣管網和電網聯合調峰的裝置，通過天然氣調峰和電網調峰相結合，既實現了用戶對天然氣和電量的需求，又減少各自調峰的費用保證調峰的準確性。
[0005]所述的一種天然氣管網和電網聯合調峰的裝置包括:四通閥(1)，離心泵⑵，第一止回閥(3)，天然氣壓縮機(4)，第二止回閥(5)，高壓天然氣儲罐(6)，天然氣膨脹機(7)，換熱器(8)，第三止回閥(9)，截止閥(10)，第一電動機(11)，空氣壓縮機(12)，高壓空氣儲罐(13)，空氣膨脹機(14)，發電機(15)，第二電動機(16)，燃氣輪機發電機組(17)。
[0006]本實用新型技術方案如下:經過四通閥的部分天然氣進入離心泵經過第一止回閥後進入城市管網；經過四通閥的一部分天然氣進入天然氣壓縮機經過第二止回閥進入高壓天然氣儲罐；從高壓天然氣儲罐出來的天然氣經過天然氣膨脹機、換熱器、第三止回閥、截止閥進入天然氣城市管網；電網經過電動機帶動空氣壓縮機，天然氣膨脹機連接空氣壓縮機，環境空氣經過空氣壓縮機、換熱器儲存在高壓空氣儲罐中，從高壓空氣儲罐出來的高壓空氣經過空氣膨脹機帶動發電機發電；電網經過第二電動機帶動天然氣壓縮機工作；經過四通閥的一部分天然氣進入燃氣輪機發電機組以電能形式供給城市電網。
[0007]所述的一種天然氣管網和電網聯合調峰的裝置，當天然氣用氣高峰、電網用電高峰時，打開截止閥(10)，從高壓天然氣儲罐(6)高壓天然氣經過天然氣膨脹機(7)、第三止回閥(9)、截止閥(10)進入城市管網滿足用戶用氣量的需求；從高壓天然氣儲罐(6)高壓天然氣經過天然氣膨脹機(7)帶動發電機(15)發電滿足用戶對電量的需求。其中，電網電量全部進入城市管網；天然氣經過四通閥(I)、離心泵(2)、第一止回閥(3)全部進入城市管網。
[0008]所述的一種天然氣管網和電網聯合調峰的裝置，當天然氣用氣低峰、電網用電低峰時，部分天然氣經過四通閥(I)、天然氣壓縮機(4)、第二止回閥(5)以高壓天然氣的形式儲存在高壓天然氣儲罐(6)中；電網部分電能驅動第二電動機(16)帶動天然氣壓縮機(4)壓縮天然氣。所述的一種天然氣管網和電網聯合調峰的裝置，通過三通閥(I)的天然氣僅當用氣量少於供氣量時經過第二離心泵(5)、第二止回閥(6)儲存在調峰裝置(7)。
[0009]所述的一種天然氣管網和電網聯合調峰的裝置，當天然氣用氣低峰、電網用電高峰時，電網電量全部進入城市電網；部分天然氣經過四通閥(I)進入燃氣輪機發電機組
(17)發電供給城市電網用以滿足用戶對電量的需求。
[0010]所述的一種天然氣管網和電網聯合調峰的裝置，當天然氣用氣高峰、電網用電低峰時，電網部分電量驅動第一電動機(11)和天然氣膨脹機(7)同時帶動空氣壓縮機(12)壓縮空氣經過換熱器(8)儲存在高壓空氣儲罐(13)中；從高壓天然氣儲罐(6)高壓天然氣經過天然氣膨脹機(7)、換熱器(8)、第三止回閥(9)、截止閥(10)進入城市管網滿足用戶用氣量的需求。其中，高壓空氣儲罐(13)的高壓空氣用以解決天然氣調峰和電網調峰兩者的不平衡性。
[0011]實用新型的優點
[0012]本實用新型充分利用天然氣和電網的聯合調峰調作用分別實現兩者的「削谷填峰」達到供需平衡；流程簡單、金屬耗費少、調節靈活、設備少、工作可靠、易啟動、操作及維護方便、運行費用低；同時高峰時，高壓天然氣儲罐中天然氣膨脹發電既減少天然氣壓力能的浪費又為電網提供電能；同時低峰時，電網壓縮天然氣儲存在高壓天然氣儲罐中減少了電能的浪費和壓縮天然氣的費用；電網高峰天然氣管網低峰時，部分天然氣燃燒驅動發電機發電滿足用戶的需求；電網低峰天然氣管網高峰時，電能和天然氣壓力能同時壓縮空氣，用高壓空氣來調節天然氣調峰和電網調峰的平衡性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]下面結合附圖及實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明:
[0014]圖1為一種天然氣管網和電網聯合調峰的的裝置示意圖；
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖及實施方式對本實用新型專利作進一步詳細的說明:本實用新型專利具體涉及一種天然氣管網和電網聯合調峰的裝置，經過四通閥的部分天然氣進入離心泵經過第一止回閥後進入城市管網；經過四通閥的一部分天然氣進入天然氣壓縮機經過第二止回閥進入高壓天然氣儲罐；從高壓天然氣儲罐出來的天然氣經過天然氣膨脹機、換熱器、第三止回閥、截止閥進入天然氣城市管網；電網經過電動機帶動空氣壓縮機，天然氣膨脹機連接空氣壓縮機，環境空氣經過空氣壓縮機、換熱器儲存在高壓空氣儲罐中，從高壓空氣儲罐出來的高壓空氣經過空氣膨脹機帶動發電機發電；電網經過第二電動機帶動天然氣壓縮機工作；經過四通閥的一部分天然氣進入燃氣輪機發電機組以電能形式供給城市電網。
[0016]詳細方案如下，所採用的裝置包括:四通閥(1)，離心泵(2)，第一止回閥(3)，天然氣壓縮機(4)，第二止回閥(5)，高壓天然氣儲罐(6)，天然氣膨脹機(7)，換熱器(8)，第三止回閥(9)，截止閥(10)，第一電動機(11)，空氣壓縮機(12)，高壓空氣儲罐(13)，空氣膨脹機
(14)，發電機(15)，第二電動機(16)，燃氣輪機發電機組(17)；
[0017]其特徵在於:經過四通閥(I)的部分天然氣進入離心泵(2)經過第一止回閥(3)後進入城市管網；經過四通閥(I)的一部分天然氣進入天然氣壓縮機(4)經過第二止回閥(5)進入高壓天然氣儲罐(6);從高壓天然氣儲罐(6)出來的天然氣經過天然氣膨脹機
(7)、換熱器(8)、第三止回閥(9)、截止閥(10)進入天然氣城市管網；電網經過電動機(11)帶動空氣壓縮機(12)，天然氣膨脹機(7)連接空氣壓縮機(12)，環境空氣經過空氣壓縮機
(12)、換熱器⑶儲存在高壓空氣儲罐(13)中，從高壓空氣儲罐(13)出來的高壓空氣經過空氣膨脹機(14)帶動發電機(15)發電；電網經過第二電動機(16)帶動天然氣壓縮機(4)工作；經過四通閥(I)的一部分天然氣進入燃氣輪機發電機組(17)以電能形式供給城市電網。
[0018]所述的一種天然氣管網和電網聯合調峰的裝置，當天然氣用氣高峰、電網用電高峰時，打開截止閥(10)，從高壓天然氣儲罐(6)高壓天然氣經過天然氣膨脹機(7)、第三止回閥(9)、截止閥(10)進入城市管網滿足用戶用氣量的需求；從高壓天然氣儲罐(6)高壓天然氣經過天然氣膨脹機(7)帶動發電機(15)發電滿足用戶對電量的需求。其中，電網電量全部進入城市管網；天然氣經過四通閥(I)、離心泵(2)、第一止回閥(3)全部進入城市管網。
[0019]所述的一種天然氣管網和電網聯合調峰的裝置，當天然氣用氣低峰、電網用電低峰時，部分天然氣經過四通閥(I)、天然氣壓縮機(4)、第二止回閥(5)以高壓天然氣的形式儲存在高壓天然氣儲罐(6)中；電網部分電能驅動第二電動機(16)帶動天然氣壓縮機(4)壓縮天然氣。所述的一種天然氣管網和電網聯合調峰的裝置，通過三通閥(I)的天然氣僅當用氣量少於供氣量時經過第二離心泵(5)、第二止回閥(6)儲存在調峰裝置(7)。
[0020]所述的一種天然氣管網和電網聯合調峰的裝置，當天然氣用氣低峰、電網用電高峰時，電網電量全部進入城市電網；部分天然氣經過四通閥(I)進入燃氣輪機發電機組
(17)發電供給城市電網用以滿足用戶對電量的需求。
[0021]所述的一種天然氣管網和電網聯合調峰的裝置，當天然氣用氣高峰、電網用電低峰時，電網部分電量驅動第一電動機(11)和天然氣膨脹機(7)同時帶動空氣壓縮機(12)壓縮空氣經過換熱器(8)儲存在高壓空氣儲罐(13)中；從高壓天然氣儲罐(6)高壓天然氣經過天然氣膨脹機(7)、換熱器(8)、第三止回閥(9)、截止閥(10)進入城市管網滿足用戶用氣量的需求。其中，高壓空氣儲罐(13)的高壓空氣用以解決天然氣調峰和電網調峰兩者的不平衡性。
【權利要求】
1.一種天然氣管網和電網聯合調峰的裝置，採用的裝置包括:四通閥(1),離心泵(2),第一止回閥(3),天然氣壓縮機(4),第二止回閥(5),高壓天然氣儲罐(6),天然氣膨脹機(7),換熱器(8),第三止回閥(9),截止閥(10),第一電動機(11),空氣壓縮機(12)，高壓空氣儲罐(13),空氣膨脹機(14),發電機(15),第二電動機(16)，燃氣輪機發電機組(17)；其特徵在於:經過四通閥(1)的部分天然氣進入離心泵(2)經過第一止回閥(3)後進入城市管網；經過四通閥(1)的一部分天然氣進入天然氣壓縮機(4)經過第二止回閥(5)進入高壓天然氣儲罐出)；從高壓天然氣儲罐￠)出來的天然氣經過天然氣膨脹機(7)、換熱器(8)、第三止回閥(9)、截止閥(10)進入天然氣城市管網；電網經過電動機(11)帶動空氣壓縮機(12),天然氣膨脹機(7)連接空氣壓縮機(12),環境空氣經過空氣壓縮機(12^換熱器(8)儲存在高壓空氣儲罐(13)中，從高壓空氣儲罐(13)出來的高壓空氣經過空氣膨脹機(14)帶動發電機(15)發電；電網經過第二電動機(16)帶動天然氣壓縮機⑷工作；經過四通閥(1)的一部分天然氣進入燃氣輪機發電機組(17)以電能形式供給城市電網。
【文檔編號】F17D1/04GK204254270SQ201420660052
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月6日 優先權日:2014年11月6日
【發明者】李秉繁, 潘振, 楊奇睿, 劉培勝, 胡志勇, 商麗豔, 韋麗娃 申請人:遼寧石油化工大學