城市门站天然气调压过程压力能回收研究及应用

发布时间：2020-07-02 11:04

【摘要】：随着天然气在一次能源消费结构中比重的增加,我国加快了天然气管网的建设,输气压力不断提高。一般情况下,高压天然气在供应给城市用户前,需在天然气管道分输站(调压站)和门站进行节流降压,降压过程中的压力能损耗会产生较大(?)损。为提高能量的利用率与天然气管网运行的经济性,本文在借鉴国内外相关研究及成果应用的基础上,对调压站和城市门站高压天然气的压力能回收利用进行研究,提出采用透平膨胀机进行调压、以制冷液化部分天然气的方式回收管网压力能的工艺流程,并对实际改造方案进行经济评价。本文主要研究工作：(1)调研分析国内外天然气压力能利用方式,总结相应的工艺流程或发展历程。(2)分析节流阀和膨胀机的热力学特点,推导并建立(?)损数学模型,计算比较两者获得低温(?)以及消耗压力炯的能力。研究表明透平膨胀机在高效利用天然气压力(?)和低温(?)方面更具有优势。(3)研究并提出“压力能利用的后增压液化流程”。借助Unisim软件,在对流程中压缩机、节流阀、气液分离器、膨胀机和换热器等关键设备模块进行参数设置的基础上,计算并分析比较来气压力和温度等参数对流程结果的影响。分析结果表明来气压力或LNG储罐压力或换热器冷凝温度越高或来气温度越低,后增压液化流程的液化效果越好。后增压液化流程适用于来气压力较高的分输站和门站利用压能液化天然气。(4)提出并改进“压力能利用的前增压液化流程”。借助Unisim软件,计算并分析比较来气压力和温度等参数对流程结果的影响。分析结果表明来气压力或LNG储罐压力或换热器冷凝温度越高或来气温度越低,前增压液化流程的液化效果越好,而且在一定的压力范围内,前增压液化流程效果好于后增压液化流程效果。前增压液化流程适用于来气压力较低的分输站和门站利用压能液化天然气。(5)利用上述研究成果对某分输站和门站进行压力能利用的工艺改造,改造后天然气的总体液化率可达到20%,改造方案税后总体投资收益率可达到18.1%,进一步论证了本文所提出两种流程的可行性和经济性。
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE832.3

【引证文献】