天然氣壓差發電
作者：杭州新灃能源技術(shu)有限公司
瀏覽：
發(fa)表時(shi)間(jian)：2023-03-17 13:34:50
一、技(ji)術介紹
長(chang)距離輸送(song)的管道(dao)天然氣(qi)在輸送(song)給下一級(ji)用(yong)戶(hu)之(zhi)前通(tong)常需要經過(guo)(guo)一個減壓過(guo)(guo)程，將(jiang)(jiang)天然氣(qi)壓力(li)降(jiang)低到用(yong)戶(hu)可以(yi)接(jie)收或(huo)者使用(yong)的水(shui)平。通(tong)常采用(yong)的減壓設(she)備是減壓器（節流閥）。實際上，上述(shu)過(guo)(guo)程存在可用(yong)能的浪費，如果能夠(gou)將(jiang)(jiang)天然氣(qi)減壓過(guo)(guo)程釋放(fang)的能量加以(yi)回(hui)收，將(jiang)(jiang)有效(xiao)提高能源的綜合利用(yong)效(xiao)率，并創造(zao)可觀經濟收益。
天然氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)差(cha)發(fa)電(dian)(dian)技術，是(shi)一(yi)種低碳能源創新技術，其原理是(shi)將高(gao)壓(ya)天然氣(qi)(qi)(qi)導入膨脹機(ji)做(zuo)功(gong)，利用(yong)壓(ya)力差(cha)能量，將其轉(zhuan)化為機(ji)械能，驅動發(fa)電(dian)(dian)機(ji)發(fa)電(dian)(dian)，輸出電(dian)(dian)能和冷能，降(jiang)壓(ya)后的天然氣(qi)(qi)(qi)繼續(xu)供用(yong)戶(hu)使用(yong)。壓(ya)差(cha)發(fa)電(dian)(dian)裝置在發(fa)電(dian)(dian)過(guo)程不(bu)消耗天然氣(qi)(qi)(qi)，生產運行過(guo)程中無污水、廢氣(qi)(qi)(qi)及固廢排放(fang)，不(bu)會對環境造成(cheng)影響(xiang)，是(shi)清潔高(gao)效的分布式能源。
二、國內外開展(zhan)情況
關于天然氣壓差發電的國外文獻主要發表于2000年以后，研究方向包括天然氣發電系統模型的建立與仿真、發電過程及冷能的利用。應用場景包括天然氣減壓站、石化過程中冷電聯產并將冷能應用于化工過程等。目前普遍認為，小型緊湊的高速透平在天然氣膨脹中具有明顯的技術優勢，是最適合天然氣壓差發電的設備。
國外一些公司生產應用于天然氣壓差發電的特種汽輪機產品，如意大利的“TURBODEN”公司，“ENERTIME”公司（法國）等。
我國天然氣消耗占總化石能源的比例約為8%，已經成為全球第一大天然氣消費國，但是在天然氣膨脹余壓利用方面才處于起步階段。中石油西南油氣田公司，2021年在四川瀘州試運了220千瓦天然氣膨脹發電機組。該項目采用的是“容積式”的天然氣膨脹技術，在單機功率和膨脹效率方面具有一定的限制。總體上天然氣余壓發電目前相關的應用案例較少。
三、本項目技術優勢
本項目天(tian)然(ran)氣(qi)壓差發電技(ji)術及設(she)備由杭州新(xin)灃能源科技(ji)有限(xian)公司提(ti)供。新(xin)灃能源是(shi)一家(jia)特(te)種(zhong)工業(ye)透平的專(zhuan)業(ye)研(yan)發制造企(qi)業(ye)，公司于2017年成功研發并正式投運了(le)國內首臺用于工業(ye)蒸(zheng)汽余(yu)壓利(li)用的高(gao)速徑向式汽輪發電機組，技(ji)術(shu)處于國內領先(xian)，并達到國際(ji)先(xian)進水平。
新灃能(neng)源現(xian)已經形成了 “徑向汽輪機(ji)”、“特殊工質汽輪機(ji)”、“超高(gao)速徑向汽輪機(ji)”、“有(you)機(ji)朗肯循環(huan)低(di)溫(wen)發電成套(tao)設(she)備”等產品(pin)系列。特別適用于各種工質蒸汽的余(yu)壓回收，分(fen)布式能(neng)源單元，低(di)溫(wen)余(yu)熱(re)發電等領域。其發電效(xiao)率(lv)明(ming)顯優于汽輪機(ji)。安徽省“高(gao)新投(tou)”和(he)宣城市“金禾(he)投(tou)資”兩家國有(you)投(tou)資公(gong)(gong)司(si)(si)先后對新灃能(neng)源注(zhu)資，并成為公(gong)(gong)司(si)(si)股東。公(gong)(gong)司(si)(si)擁有(you)成熟(shu)的技(ji)術(shu)和(he)運行團隊，依托自(zi)身產品(pin)和(he)技(ji)術(shu)優勢，致(zhi)力(li)于高(gao)端工業汽輪機(ji)制(zhi)造與能(neng)源服(fu)務(wu)。
其(qi)中新灃能源開發(fa)的(de)“特(te)殊工質(zhi)汽(qi)輪機(ji)(ji)”是專門適用于特(te)種(zhong)氣(qi)體的(de)膨(peng)脹(zhang)透(tou)平，具(ju)有發(fa)電效(xiao)(xiao)率高(gao)，單機(ji)(ji)功率大，結構緊湊等技術優勢。本(ben)項目(mu)采用的(de)是一種(zhong)高(gao)效(xiao)(xiao)安全的(de)天(tian)然氣(qi)汽(qi)輪發(fa)電系統(tong)，具(ju)有以下的(de)技術特(te)點：
（1） 本項目汽輪發(fa)電機組，針對天然(ran)氣工(gong)質及天然(ran)氣進(jin)出口參數，進(jin)行(xing)定制化設計，采用高效徑流式葉片，發(fa)電效率高；
（2） 發電(dian)系統(tong)采用全(quan)封閉機械(xie)結構，天然氣膨脹(zhang)做功過程(cheng)與大氣完全(quan)隔(ge)離，降低或避免了(le)天然氣的(de)泄漏(lou)風(feng)險(xian)；
（3） 該發電系統安裝于新建的天然(ran)氣旁路管(guan)道上(shang)，不改變原有(you)(you)天然(ran)氣管(guan)路系統，當(dang)本發電系統停止運(yun)行時，天然(ran)氣自動切換到原有(you)(you)系統管(guan)路，因此(ci)不會對原有(you)(you)系統造成影響；
（4） 該系統(tong)可以自動化運行，基本實現無人值(zhi)守(shou)；
該項目(mu)天然氣發(fa)電后產(chan)生大量的冷能(neng)，如果有條(tiao)件對冷能(neng)加以(yi)綜合利用，實現冷電聯產(chan)，可以(yi)進一步提高(gao)項目(mu)的綜合收益。
