天然气门站管网压力能回收利用技术研发与应用

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1、天然气门站管网压力能回收利用技术研发与应用安成名（深圳市燃气集团股份有限公司，广东深圳518040）摘要：高压天然气在调压的过程中会产生很大的压力降，释放大量的能量。如果能采用适当的方式回收利用这部分压力能，将在很大程度上提高能源利用率和天然气管网运行的经济性。本文介绍了西气东输Ⅱ线某门站高压天然气压力能回收利用情况，分析了本项目所解决的关键技术难题，指出了该项目的示范意义，并对其应用前景进行了展望。关键词：天然气门站压力能发电Abstract:Thehigh-pressurenaturalgaswillproducealargepressu

2、redropandreleaselargeamountsofenergyintheprocessofitsregulator.Ifusingtheappropriatewaystorecyclethepressureenergy,itwillgreatlyimprovetheenergyefficiencyandeconomicsofthenaturalgaspipelinenetwork.Thispaperdescribesthehigh-pressurenaturalgaspressureenergyrecyclingofcertainn

3、aturalgasgatestationinWest-EastgastransmissionlineⅡ,analysesthekeytechnicalproblemsaddressedinthisproject,pointsoutthedemonstrationsignificanceoftheproject,andprospectsonitsapplicationprospects.Keywords:naturalgasgatestationspressureenergypowergeneration引言随着天然气管网的建设，当前世界的输气

4、管道发展的总趋势是：长运距、大口径、高压力和网络化。输气管道向更高输送压力的方向发展是一个趋势，也在一定程度上反映了一个国家输气管道的整体技术水平[1]。目前，世界上部分国家陆上输气管道的最高设计压力为：美国12MPa，前苏联7.5MPa，德国和意大利8MPa，中国10MPa[2]。我国“西气东输”管道、陕京线及二线系统和冀宁联络线输气管道的设计输气压力也都达到了10MPa。即将建设的西气东输二线管道，设计压力可以达到12.0MPa，我国长输管道技术正在向世界先进技术迈进[3]。由高压输气干线输送来的高压天然气，在各城市的天然气接收门站、调压

5、站，都需要根据下游用户的供气压力要求进行降压，然后才能够供应给普通用户（如城市燃气用户、公商用户等）使用[4]。所以各城市的天然气接收门站或接收门站后都设有调压站。高压天然气在调压站内调压，一般采用一级调压或者二级调压的方式。一级调压是指直接将超高压天然气或高压天然气降压到0.2～0.4MPa（表压）的中压标准；而二级调压是指先将超高压天然气或高压天然气调压到1.6～2.0MPa（表压）左右，然后再进一步调压至0.2～0.4MPa（表压）的中压标准。中压天然气通过城市中压燃气管网进入小区或各楼栋，借助于各小区的调压装置（如调压箱、调压站、调压

6、井、调压柜等）将压力降低到2.5kPa（表压）左右供用户使用[5]。高压天然气在调压的过程中会产生很大的压力降，释放大量的能量，但这部分能量的利用在国内尚未引起足够的重视[6]。如果能采用适当的方式回收利用这部分压力能，将能在很大程度上提高能源利用率和天然气管网运行的经济性[7]。“十一五”期间我国重点推进的十项节能工程之一是余热余压利用工程，随着城市天然气应用力度的逐渐增加，天然气管网的发展，高压天然气的压力能回收利用技术将具有广阔的发展空间，具有现实意义。本文介绍了西气东输Ⅱ线某天然气门站压力能回收利用情况，对本门站高压天然气压力能回收利

7、用项目进行了研究，分析了该项目所解决的关键技术难题，指出了本项目对其他西气东输Ⅱ线门站的示范意义，并对其应用前景进行了展望。1、项目的背景情况西气东输II线深圳某门站通过开发及建成管网压力能回收利用技术及其示范装置，充分地利用天然气门站在调压过程中所产生的压力能进行发电，可满足本门站生产、办公设施用电，多余电力可驱动压缩机制冰，同时还可回收调压后的低温天然气所蕴含的冷量进行制冰，并通过该示范装置的示范作用，进一步完善和推广该技术的工业应用，建立成熟的天然气门站压力能回收利用系统。其原理如图1所示。图1西气东输II线深圳某门站天然气压力能回收技

8、术原理图2、工艺流程开发及设计根据西气东输二线求雨岭门站的现场条件，各压力等级管线位置的实际情况，确定该门站压力能发电/制冰示范装置的压力等级为4.0MPa调压至1