膨胀机替代天然气调压器方案的模拟研究

【摘要】：以膨胀机替代调压器回收高压天然气的压力能,将调压过程中的膨胀功转化为机械能。建立天然气压力能发电调压系统的数学模型,通过数值模拟方法分析膨胀机对调压站天然气出口温度、预热负荷等参数的影响。结果表明,由于膨胀机回收天然气压力能而输出机械功使得膨胀机出口天然气温度急剧降低,加剧了膨胀机出口天然气水合物的形成,必须在天然气进入膨胀机前进行预热;在天然气进口温度、压力及流量相同的情况下,膨胀机使得调压站出口天然气比焓大幅降低,所需预热负荷远大于调压器;对于不同型号的膨胀机,随着膨胀机等熵效率的升高,天然气预热负荷和进出口天然气温差呈近似直线趋势升高;对于确定型号的离心式膨胀机,当天然气实际流量低于额定流量的1.43倍时,预热负荷随着天然气流量的增大近似呈直线升高,当天然气流量大于膨胀机额定流量的1.43倍时,天然气预热负荷逐渐降低。 【作者单位】： 北京市燃气集团有限责任公司;北京建筑大学环境与能源工程学院;
【关键词】： 高压天然气 膨胀机 等熵效率 预热负荷 水合物 压力能利用
【基金】：国家自然科学基金(51206004) 北京市自然科学基金重点项目(3151001)
【分类号】：TU996
【正文快照】： 北京100044)1概述随着我国经济社会的快速发展和对节能减排的重视,天然气的消费量逐年快速升高,2014年我国天然气消费量已突破1 816×108m3/a。目前,天然气的调压设备主要是调压器,高压天然气中蕴含的丰富的压力能[1-3]在调压过程中白白浪费。膨胀机可以有效回收高压天然气蕴

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