天然气调压站余压发电系统应用研究

发布时间：2020-04-19 15:02

【摘要】：天然气资源在我国和世界能源结构中的地位和作用越来越突出,天然气从气田经长输管线至城市,为适应城市各级输气管网要求,需在各级调压站将天然气由高压依次降到中压和低压。天然气在降压过程中会释放出大量压力势能,充分利用天然气压力能,开发天然气调压站余压发电系统成为天然气能源高效利用的热点课题。本文在北京市科委科技项目支持下,理论分析与实际工程跟踪实测相结合,分析北京地区不同天然气调压站余压潜力,研究天然气余压发电系统优化方案,跟踪实测示范工程,探究北京地区推广应用可行性,为天然气调压站余压发电开发应用提供技术支持。分析北京地区不同压力级制的天然气调压站余压发电潜力和调压站的用电需求,研究表明:北京地区的高压调压A站、B站、次高压A站的进口设计压力分别为4.0、2.5、1.0 MPa高压A调压站余压发电潜力3192 kW·h到6384 kW·h;高压A以下余压发电潜力997.5 kW·h到2992.5 kW·h。为天然气调压站余压发电系统的开发应用设计提供依据。分析天然气调压站余压发电系统及其关键设备星旋马达、温压平衡器等工作原理和特点,提出余压发电系统工程优化方案,选出北京燃气集团北郊高压B站为示范站,提出示范站5kW和20kW余压发电系统的优化方案,为余压发电示范站建立和运行提供技术支持。对北郊天然气调压站余压发电示范站工程跟踪实测,考察了5kW和20kW余压发电系统性能与运行效果,结果表明,两种规格的系统设备运行良好,在电压及其波动、电流及其波动、频率等电力品质,均满足要求,为推广应用提供了技术支持与示范。在示范站实测的基础上,结合北京天然气场站实际用电需求,研究天然气管网压力能发电推广应用的可行性得出,可按照100kW以上、10kW-100kW、10kW以下,分别开发大、中或微小型发电系统的应用,研究还表明天然气调压站余压发电的推广应用,节能减排、经济社会效益潜力巨大。
【图文】：

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及意义然气发展现状是天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物，主要成分是大多数，容易完全燃烧；且其中所含的硫、氮等元素非常少，与，天然气燃烧过程主要生产二氧化碳和水，二氧化硫、氮氧化物康的物质极少，产生的二氧化碳仅为煤的 40%左右。并且，天然，燃烧后无废渣、废水产生，可以看到，天然气的燃烧发热量。总之，天然气较煤炭、石油等而言，是一种相对清洁的优质能储存运输、绿色环保的特点，在安全性、效率、环保等方面优于天然气在运输过程中受到安全因素的限制，天然气工业比石油多。随着技术工艺的成熟和环保意识的增强，第二次世界大战后开发投入，天然气的生产量和储存量均有了明显提升，天然气在中的比重也越来越高，与石油煤炭比重的差距逐年缩小[1]，图 1消费占全球一次能源消费比例示意图。

分布情况,天然气储量,全球,分布情况

图 1-2 1996-2017 年全球天然气储量分布情况[2]Fig.1-2 Global Natural Gas Reserve Distribution from 1996 to 2017[2]内及北京市天然气发展概况63 年，，巴县-重庆天然气供气管线建成，这也是我国第一条长距离天然气着西气东输管道在 2001 年完成建设，也标志着我国天然气管道已经开始据统计，到 2012 年底，我国已建成天然气管道约 5.6 万公里，包括西气东系统、川气东送系统等，这些天然气输气管道横向跨越、纵向联通，甚至“西气东输、海气登陆、就近外供”的供气格局已基本形成，天然气管网主已达 1500 亿方/年，并在国内诸多区域形成了较为完善的天然气供应管国天然气管网布局示意图。
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU996

【参考文献】