太陽(yáng)能集熱器與燃?xì)廨啓C(jī)組合的天然氣管道加壓輸送裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及天然氣輸送領(lǐng)域，具體而言，涉及一種太陽(yáng)能集熱器與燃?xì)廨啓C(jī)組合的天然氣管道加壓輸送裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]天然氣是一種清潔能源，并且天然氣通常經(jīng)過(guò)管道輸送給各個(gè)用戶。為滿足長(zhǎng)距離管道輸送的需要，在將天然氣進(jìn)行輸送之前需要對(duì)其進(jìn)行加壓處理，例如西氣東輸需要將天然氣加壓至lOMPa。
[0003]目前，天然氣供應(yīng)站一般采用燃?xì)廨啓C(jī)壓縮機(jī)組或者電動(dòng)壓縮機(jī)組隊(duì)天然氣進(jìn)行加壓處理。在燃?xì)廨啓C(jī)壓縮機(jī)組的壓縮工作過(guò)程中，存在燃?xì)廨啓C(jī)中燃?xì)鈶?yīng)用效率低的問(wèn)題，燃?xì)廨啓C(jī)的一般效率僅40 %左右，燃?xì)廨啓C(jī)排放出的煙氣的排煙溫度400°C以上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的在于提供一種太陽(yáng)能集熱器與燃?xì)廨啓C(jī)組合的天然氣管道加壓輸送裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中燃?xì)廨啓C(jī)中燃?xì)鈶?yīng)用效率低的問(wèn)題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種太陽(yáng)能集熱器與燃?xì)廨啓C(jī)組合的天然氣管道加壓輸送裝置，包括第一壓縮機(jī)組，第一壓縮機(jī)組包括燃?xì)廨啓C(jī)和第一壓縮機(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)具有排煙管路，燃?xì)廨啓C(jī)與第一壓縮機(jī)連接以使第一壓縮機(jī)壓縮天然氣;太陽(yáng)能集熱器與燃?xì)廨啓C(jī)組合的天然氣管道加壓輸送裝置還包括:余熱回收裝置，余熱回收裝置包括余熱換熱器和循環(huán)管路，余熱換熱器設(shè)置在循環(huán)管路上，且排煙管路與余熱換熱器連通;透平壓縮機(jī)機(jī)組，透平壓縮機(jī)機(jī)組包括第二壓縮機(jī)以及依次連通且形成循環(huán)的透平介質(zhì)換熱器、透平介質(zhì)蒸發(fā)器和透平膨脹機(jī)組，循環(huán)管路與透平介質(zhì)換熱器連通，透平膨脹機(jī)組與第二壓縮機(jī)連接以使第二壓縮機(jī)壓縮天然氣;槽式聚焦太陽(yáng)能集熱器，槽式聚焦太陽(yáng)能集熱器設(shè)置在循環(huán)管路上，且槽式聚焦太陽(yáng)能集熱器位于余熱換熱器的上游，并位于透平介質(zhì)換熱器的下游。
[0006]進(jìn)一步地，該太陽(yáng)能集熱器與燃?xì)廨啓C(jī)組合的天然氣管道加壓輸送裝置包括第一壓縮機(jī)組，第一壓縮機(jī)組包括燃?xì)廨啓C(jī)和第一壓縮機(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)具有排煙管路，燃?xì)廨啓C(jī)與第一壓縮機(jī)連接以使第一壓縮機(jī)壓縮天然氣;太陽(yáng)能集熱器與燃?xì)廨啓C(jī)組合的天然氣管道加壓輸送裝置還包括:余熱回收裝置，余熱回收裝置包括余熱換熱器和循環(huán)管路，余熱換熱器設(shè)置在循環(huán)管路上，且排煙管路與余熱換熱器連通;透平壓縮機(jī)機(jī)組，透平壓縮機(jī)機(jī)組包括第二壓縮機(jī)以及依次連通且形成循環(huán)的透平介質(zhì)換熱器、透平介質(zhì)蒸發(fā)器和透平膨脹機(jī)組，循環(huán)管路與透平介質(zhì)換熱器連通，透平膨脹機(jī)組與第二壓縮機(jī)連接以使第二壓縮機(jī)壓縮天然氣;加熱循環(huán)管路，加熱循環(huán)管路與循環(huán)管路并聯(lián)設(shè)置;槽式聚焦太陽(yáng)能集熱器，槽式聚焦太陽(yáng)能集熱器設(shè)置在加熱循環(huán)管路上，槽式聚焦太陽(yáng)能集熱器的介質(zhì)出口與透平介質(zhì)換熱器的導(dǎo)熱介質(zhì)入口連通，槽式聚焦太陽(yáng)能集熱器的介質(zhì)進(jìn)口與透平介質(zhì)換熱器的導(dǎo)熱介質(zhì)出口連通。
[0007]進(jìn)一步地，太陽(yáng)能集熱器與燃?xì)廨啓C(jī)組合的天然氣管道加壓輸送裝置還包括太陽(yáng)能蓄熱器，太陽(yáng)能蓄熱器的第一端連通在槽式聚焦太陽(yáng)能集熱器與透平介質(zhì)換熱器之間的循環(huán)管路上，太陽(yáng)能蓄熱器的第二端連通在槽式聚焦太陽(yáng)能集熱器與余熱換熱器之間的循環(huán)管路上。
[0008]進(jìn)一步地，太陽(yáng)能集熱器與燃?xì)廨啓C(jī)組合的天然氣管道加壓輸送裝置還包括太陽(yáng)能蓄熱器，太陽(yáng)能蓄熱器的第一端與槽式聚焦太陽(yáng)能集熱器的介質(zhì)出口連通，太陽(yáng)能蓄熱器的第二端與槽式聚焦太陽(yáng)能集熱器的介質(zhì)入口連通。
[0009]進(jìn)一步地，余熱回收裝置還包括第一循環(huán)栗，第一循環(huán)栗設(shè)置在循環(huán)管路上以使循環(huán)管路內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)流動(dòng)。
[0010]進(jìn)一步地，余熱回收裝置還包括第一循環(huán)栗，第一循環(huán)栗設(shè)置在循環(huán)管路上以使循環(huán)管路內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)流動(dòng)，且加熱循環(huán)管路上設(shè)置有單向閥以控制導(dǎo)熱介質(zhì)的流向。
[0011]進(jìn)一步地，余熱回收裝置還包括第一循環(huán)栗，第一循環(huán)栗設(shè)置在循環(huán)管路上以使循環(huán)管路內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)流動(dòng);太陽(yáng)能集熱器與燃?xì)廨啓C(jī)組合的天然氣管道加壓輸送裝置還包括第二循環(huán)栗，第二循環(huán)栗設(shè)置在加熱循環(huán)管路上，第二循環(huán)栗用于使加熱循環(huán)管路內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)流動(dòng)。
[0012]進(jìn)一步地，透平壓縮機(jī)機(jī)組還包括透平介質(zhì)冷卻器，透平介質(zhì)冷卻器設(shè)置在透平介質(zhì)換熱器與透平膨脹機(jī)組之間，且透平介質(zhì)冷卻器分別與透平介質(zhì)換熱器與透平膨脹機(jī)組連通以冷卻液化由透平膨脹機(jī)組輸出的透平介質(zhì)。
[0013]進(jìn)一步地，透平壓縮機(jī)機(jī)組還包括透平介質(zhì)循環(huán)栗，透平介質(zhì)循環(huán)栗用于使透平介質(zhì)實(shí)現(xiàn)循環(huán)流動(dòng)。
[0014]進(jìn)一步地，透平介質(zhì)冷卻器為水冷冷卻器或空冷冷卻器。
[0015]應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，應(yīng)用太陽(yáng)能集熱器與燃?xì)廨啓C(jī)組合的天然氣管道加壓輸送裝置對(duì)天然氣進(jìn)行加壓，在完成燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)第一壓縮機(jī)對(duì)輸入的第一部分天然氣進(jìn)行壓縮的過(guò)程中，燃?xì)廨啓C(jī)燃燒了第二部分天然氣并輸出含有一定熱量的煙氣，通過(guò)增設(shè)余熱回收裝置和透平壓縮機(jī)機(jī)組，從而能夠?qū)煔庵械臒崃窟M(jìn)行回收以加熱透平介質(zhì)，并且導(dǎo)熱介質(zhì)通過(guò)槽式聚焦太陽(yáng)能集熱器進(jìn)行加熱之后再通過(guò)余熱換熱器與煙氣進(jìn)行換熱，并利用透平介質(zhì)在透平膨脹機(jī)組中膨脹做功，然后透平膨脹機(jī)組驅(qū)動(dòng)第二壓縮機(jī)對(duì)第三部分天然氣進(jìn)行壓縮并輸出壓縮后的天然氣，這樣就提高了燃?xì)廨啓C(jī)中的天然氣的應(yīng)用效率。
【附圖說(shuō)明】
[0016]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0017]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的太陽(yáng)能集熱器與燃?xì)廨啓C(jī)組合的天然氣管道加壓輸送裝置的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的太陽(yáng)能集熱器與燃?xì)廨啓C(jī)組合的天然氣管道加壓輸送裝置的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記:
[0020]10、第一壓縮機(jī)組；11、燃?xì)廨啓C(jī)；
[0021]12、第一壓縮機(jī)；20、余熱回收裝置；
[0022]21、余熱換熱器；22、循環(huán)管路；
[0023]23、槽式聚焦太陽(yáng)能集熱器；24、太陽(yáng)能蓄熱器；
[0024]25、第一循環(huán)栗；26、第二循環(huán)栗；
[0025]27、加熱循環(huán)管路；30、透平壓縮機(jī)機(jī)組；
[0026]31、第二壓縮機(jī)；32、透平介質(zhì)換熱器；
[0027]33、透平介質(zhì)蒸發(fā)器；34、透平膨脹機(jī)組；
[0028]35、透平介質(zhì)冷卻器；36、透平介質(zhì)循環(huán)栗；
[0029]110、排煙管路。
【具體實(shí)施方式】
[0030]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0031]圖1和圖2中的箭頭表示流動(dòng)方向。
[0032]如圖1所示，本發(fā)明的第一實(shí)施例的太陽(yáng)能集熱器與燃?xì)廨啓C(jī)組合的天然氣管道加壓輸送裝置包括第一壓縮機(jī)組10，該第一壓縮機(jī)組10包括燃?xì)廨啓C(jī)11和第一壓縮機(jī)12，燃?xì)廨啓C(jī)11具有排煙管路110，燃?xì)廨啓C(jī)11與第一壓縮機(jī)12連接以使第一壓縮機(jī)12壓縮天然氣，在本實(shí)施例中，該太陽(yáng)能集熱器與燃?xì)廨啓C(jī)組合的天然氣管道加壓輸送裝置還包括余熱回收裝置20和透平壓縮機(jī)機(jī)組30，其中，余熱回收裝置20包括余熱換熱器21和循環(huán)管路22，余熱換熱器21設(shè)置在循環(huán)管路22上，且排煙管路110與余熱換熱器21連通，透平壓縮機(jī)機(jī)組30包括第二壓縮機(jī)31以及依次連通且形成循環(huán)的透平介質(zhì)換熱器32、透平介質(zhì)蒸發(fā)器33和透平膨脹機(jī)組34，循環(huán)管路22與透平介質(zhì)換熱器32連通，透平膨脹機(jī)組34與第二壓縮機(jī)31連接以使第二壓縮機(jī)31壓縮天然氣。
[0033]在第一實(shí)施例中，余熱回收裝置20還包括加熱部，加熱部設(shè)置在循環(huán)管路22上，且加熱部位于余熱換熱器21的上游，并位于透平介質(zhì)換熱器32的下游。即第一實(shí)施例中的加熱部與余熱換熱器21為串聯(lián)設(shè)置方式。
[0034]優(yōu)選地，第一實(shí)施例的加熱部為槽式聚焦太陽(yáng)能集熱器23。當(dāng)然，本實(shí)施例的加熱部還可以選擇采用電能加熱器、工廠蒸汽鍋爐等對(duì)導(dǎo)熱油進(jìn)行加熱。
[0035]通過(guò)本發(fā)明的太陽(yáng)能集熱器與燃?xì)廨啓C(jī)組合的天然氣管道加壓輸送裝置對(duì)天然氣進(jìn)行加壓，在完成燃?xì)廨啓C(jī)11驅(qū)動(dòng)第一壓縮機(jī)12對(duì)輸入的第一部分天然氣進(jìn)行壓縮的過(guò)程中，燃?xì)廨啓C(jī)11燃燒了第二部分天然氣并輸出含有一定熱量的煙氣，一般地，燃?xì)廨啓C(jī)11輸出的煙氣所具有的溫度能夠達(dá)到400°C至450°C，通過(guò)增設(shè)余熱回收裝置20和透平壓縮機(jī)機(jī)組30，從而能夠?qū)煔庵械臒崃窟M(jìn)行回收以加熱透平介質(zhì)(本發(fā)明的透平介質(zhì)可以是水或者有機(jī)工質(zhì)，有機(jī)工質(zhì)例如丙烷、戊烷等)。在該實(shí)施例中，導(dǎo)熱介質(zhì)(導(dǎo)熱介質(zhì)可以是水，也可以是導(dǎo)熱油，優(yōu)選地，第一實(shí)施例的導(dǎo)熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油)首先在加熱部中進(jìn)行加熱，導(dǎo)熱油的溫度能夠被加熱到300°C左右，然后，導(dǎo)熱油被輸送至余熱換熱器21進(jìn)行進(jìn)一步換熱，此時(shí)導(dǎo)熱油的溫度進(jìn)一步升高(對(duì)煙氣中的熱量進(jìn)行回收)，然后導(dǎo)熱油再在透平介質(zhì)換熱器32中與透平介質(zhì)進(jìn)行換熱。并利用透平介質(zhì)在透平膨脹機(jī)組34中膨脹做功，然后透平膨脹機(jī)組34驅(qū)動(dòng)第二壓縮機(jī)31對(duì)第三部分天然氣進(jìn)行壓縮并輸出壓縮后的天然氣，這樣就提高了燃?xì)廨啓C(jī)11中的天然氣的應(yīng)用效率。
[0036]為了使透平膨脹機(jī)組34能夠有效、順利地驅(qū)動(dòng)第二壓縮機(jī)31，因此在透平膨脹機(jī)組34與第二壓縮機(jī)31之間通過(guò)變速箱連接，而且，為了保證系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，防止系統(tǒng)各部分的零部件之間磨損嚴(yán)重，因而該太陽(yáng)能集熱器與燃?xì)廨啓C(jī)組合的天然氣管道加壓輸送裝置還包括潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)，該潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)分別與第一壓縮機(jī)12、第二壓縮機(jī)31、透平膨脹機(jī)組34和變速箱連接，以對(duì)其中的零部件進(jìn)行潤(rùn)滑。
[0037]由于加熱部應(yīng)用的能量供應(yīng)方式為太陽(yáng)能供能，這樣，在陽(yáng)光充足的晴天，加熱部能夠正常工作，但是，在沒(méi)有陽(yáng)光的陰天或者雨天時(shí)，這時(shí)加熱部無(wú)法正常工作。因此，為了保證在沒(méi)有陽(yáng)光的陰天或者雨天時(shí)仍然能夠?qū)?dǎo)熱油在進(jìn)入余熱換熱器21之前進(jìn)行加熱，第一實(shí)施例的太陽(yáng)能集熱器與燃?xì)廨啓C(jī)組合的天然氣管道加壓輸送裝置還包括太陽(yáng)能蓄熱器24，太陽(yáng)能蓄熱器24的第一端連通在加熱部與透平介質(zhì)換熱器32之間的循環(huán)管路22上，太陽(yáng)能蓄熱器24的第二端連通在加熱部與余熱換熱器21之間的循環(huán)管路22上。這樣，在沒(méi)有陽(yáng)光的陰天或者雨天時(shí)，就可以利用太陽(yáng)能蓄熱器24對(duì)導(dǎo)熱油進(jìn)行加熱。在第一實(shí)施例中，太陽(yáng)能蓄熱器24為熔鹽型太陽(yáng)能蓄熱器。
[0038]如圖1所示，透平壓縮機(jī)機(jī)組30還包括透平介質(zhì)冷卻器3