基于太陽能的井口天然氣差壓發電的方法及系統技術方案

本發明專利技術公開了一種基于太陽能的井口天然氣差壓發電的方法及系統。其中，該方法包括：采用天然氣采集裝置將采集到的天然氣輸送至第一換熱器；太陽能集熱器加熱導熱介質并將加熱后的導熱介質輸送至第一換熱器，第一換熱器采用導熱介質對天然氣進行加熱，第一換熱器將加熱后的天然氣輸送至膨脹發電機組；膨脹發電機組利用加熱后的天然氣進行發電，本發明專利技術由于利用加熱后的天然氣進行壓差發電，發電量與現有的發電技術相比有了較大的提高，同時利用太陽能集熱器加熱天然氣，也節約了能源，本發明專利技術可以解決相關技術中獲取天然氣后，直接進行發電，導致發電效率低的技術問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電力領域，具體而言，涉及一種基于太陽能的井口天然氣差壓發電的方法及系統。
技術介紹
天然氣差壓發電技術為將天然氣體積膨脹以降壓，然后利用降壓之前的天然氣和降壓之后的天然氣的壓力差進行發電。在一些采集天然氣的偏遠地域往往供電困難，因此，采用天然氣差壓發電既可以改善人們的用電生活，也能解決采氣井站自身的用電問題。需要說明的是，在相關天然氣差壓發電技術中，存在如下缺點：(1)在獲取天然氣后，對天然氣不采取任何措施，直接進行發電，導致發電效率低。(2)在利用天然氣發電后，對發電之后的天然氣的冷能利用率小。針對上述獲取天然氣后，直接進行發電，導致發電效率低的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
技術實現思路
本專利技術實施例提供了一種基于太陽能的井口天然氣差壓發電的方法及系統，以至少解決相關技術中獲取天然氣后，直接進行發電，導致發電效率低的技術問題。根據本專利技術實施例的一個方面，提供了一種基于太陽能的井口天然氣差壓發電的方法，包括：天然氣采集裝置將采集到的天然氣輸送至第一換熱器；第一換熱器對天然氣進行加熱；第一換熱器將加熱后的天然氣輸送至膨脹發電機組；膨脹發電機組利用加熱后的天然氣進行發電。根據本專利技術實施例的另一方面，還提供了一種基于太陽能的井口天然氣差壓發電的系統，包括：天然氣采集裝置，用于采集天然氣；第一換熱器，與天然氣采集裝置連接，用于接收天然氣并對天然氣進行加熱；膨脹發電機組，與第一換熱器連接，用于利用加熱后的天然氣進行發電。在本專利技術實施例中，采用天然氣采集裝置將采集到的天然氣輸送至第一換熱器；第一換熱器對天然氣進行加熱；第一換熱器將加熱后的天然氣輸送至膨脹發電機組；膨脹發電機組利用加熱后的天然氣進行發電，解決了相關技術中獲取天然氣后，直接進行發電，導致發電效率低的技術問題。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本專利技術，并不構成對本專利技術的不當限定。在附圖中：圖1是根據本專利技術實施例的一種基于太陽能的井口天然氣差壓發電的方法的流程圖；圖2是根據本專利技術實施例的一種基于太陽能的井口天然氣差壓發電的系統的示意圖；以及圖3是根據本專利技術實施例的一種可選地基于太陽能的井口天然氣差壓發電的系統的示意圖。具體實施方式為了使本
的人員更好地理解本專利技術方案，下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分的實施例，而不是全部的實施例?；诒緦＠夹g中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本專利技術保護的范圍。需要說明的是，本專利技術的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用于區別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這里描述的本專利技術的實施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序實施。此外，術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。實施例一根據本專利技術實施例，提供了一種基于太陽能的井口天然氣差壓發電的方法的實施例，需要說明的是，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計算機可執行指令的計算機系統中執行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執行所示出或描述的步驟。如圖1所示，本實施例提供的基于太陽能的井口天然氣差壓發電的方法可以包括步驟如下：步驟S12，天然氣采集裝置將采集到的天然氣輸送至第一換熱器。在上述步驟S12中，天然氣采集裝置可以與井口連接，并且從井口采集得到天然氣，然后將天然氣輸送至第一換熱器，需要說明的是，第一換熱器可以為導熱介質與天然氣換熱器。步驟S14，第一換熱器對天然氣進行加熱。在上述步驟S14中，上述第一換熱器可以利用導熱介質對天然氣進行加熱，優選地，在本方案中，天然氣被加熱至50℃。步驟S16，第一換熱器將加熱后的天然氣輸送至膨脹發電機組。在上述步驟S16中，第一換熱器在將天然氣加熱后，可以將上述加熱后的天然氣輸送至膨脹發電機組，需要說明的是，上述膨脹發電機組可以為差壓發電機組。步驟S18，膨脹發電機組利用加熱后的天然氣進行發電。在上述步驟S18中，膨脹發電機組可以利用加熱后的天然氣進行差壓發電，即膨脹發電機組可以使進入的已被加熱的井口天然氣的體積膨脹以降壓，并利用降壓之前的天然氣和降壓之后的天然氣的壓力差進行發電，將得到的電能供給用電設施或自用，需要說明的是，在本方案中，利用加熱后的天然氣進行發電可以產生更多的電能。優選地，對于50萬方/天、壓力為10MPa的高壓天然氣，采用本實施例的技術方案后，用將天然氣加熱至50℃同時壓力降低到4MPa，可發電400-600kW，比天然氣未加熱的情況能多發20-30％的電。需要說明的是，本方案中，利用加熱后的天然氣進行發電，發電后的天然氣溫度可以升至管網所要求的溫度(例如5℃以上)，可以避免低溫天然氣的再加熱。本方案通過天然氣采集裝置將采集到的天然氣輸送至第一換熱器；第一換熱器對天然氣進行加熱；第一換熱器將加熱后的天然氣輸送至膨脹發電機組；膨脹發電機組利用加熱后的天然氣進行發電。解決了獲取天然氣后，直接進行發電，導致發電效率低的技術問題。可選地，本方案中的上述第一換熱器連接有太陽能集熱器，用于加熱導熱介質，其中，在步驟S14第一換熱器對天然氣進行加熱之前，方法還包括：步驟S13，太陽能集熱器將加熱后的導熱介質輸送至第一換熱器。在上述步驟S13中，上述太陽能集熱器可以用于加熱上述第一換熱器中的導熱介質，可選地，在本方案中，太陽集熱器還可以加熱導熱介質后，再將導熱介質輸送至上述第一換熱器。需要說明的是，在本方案中，太陽能集熱器可以為弧面聚焦，用于加熱導熱介質，上述導熱介質可以是水，也可以是導熱油。可選地，步驟S14，第一換熱器對天然氣進行加熱的步驟可以包括：步驟S141，第一換熱器利用加熱后的導熱介質對天然氣進行換熱處理。在上述步驟S141中，上述第一換熱器可以為導熱介質-天然氣換熱器，用于加熱井口天然氣或門站本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于太陽能的井口天然氣差壓發電的方法，其特征在于，包括：天然氣采集裝置將采集到的天然氣輸送至第一換熱器；所述第一換熱器對所述天然氣進行加熱；所述第一換熱器將加熱后的所述天然氣輸送至膨脹發電機組；所述膨脹發電機組利用所述加熱后的所述天然氣進行發電。

【技術特征摘要】
1.一種基于太陽能的井口天然氣差壓發電的方法，其特征在于，包括：
天然氣采集裝置將采集到的天然氣輸送至第一換熱器；
所述第一換熱器對所述天然氣進行加熱；
所述第一換熱器將加熱后的所述天然氣輸送至膨脹發電機組；
所述膨脹發電機組利用所述加熱后的所述天然氣進行發電。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一換熱器連接有太陽能集熱器，
用于加熱導熱介質，其中，在所述第一換熱器對所述天然氣進行加熱之前，所述
方法還包括：
所述太陽能集熱器將加熱后的所述導熱介質輸送至所述第一換熱器。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一換熱器對所述天然氣進行加
熱的步驟包括：
所述第一換熱器利用加熱后的所述導熱介質對所述天然氣進行換熱處理。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述膨脹發電機組利用所述加熱后
的所述天然氣進行發電之后，所述方法還包括：
S1，所述膨脹發電機組將所述天然氣輸送至冷卻器，其中，所述冷卻器中包
括有機工質；
S2，所述冷卻器利用所述天然氣對所述有機工質進行冷卻處理。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述冷卻器連接有第一循環泵，其中，
在所述冷卻器利用所述天然氣對所述有機工質進行冷卻處理之后，所述方法還包
括：
所述第一循環泵將經過冷卻處理后的所述有機工質輸送至第二換熱器，所述
第二換熱器與太陽能集熱器連接，用于接收所述太陽能集熱器輸送的所述加熱后
的導熱介質；
所述第二換熱器利用所述加熱后的導熱介質對所述有機工質進行換熱處理；
所述第二換熱器將所述經過換熱處理的所述有機工質輸送至有機朗肯發電器；
所述有機朗肯發電器利用所述經過換熱處理的所述有機工質進行發電。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，在所述有機朗肯發電器利用所述經過
換熱處理的所述有機工質進行發電之后，所述方法還包括：
所述有機朗肯發電器將所述有機工質輸送至所述冷卻器；
執行所述S1至所述S2的步驟。

【專利技術屬性】
技術研發人員：邸建軍，婁世松，陳溪，王影輝，
申請(專利權)人：碧海舟北京節能環保裝備有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11