【摘要】：天然氣資源在我國和世界能源結(jié)構(gòu)中的地位和作用越來越突出,天然氣從氣田經(jīng)長輸管線至城市,為適應(yīng)城市各級輸氣管網(wǎng)要求,需在各級調(diào)壓站將天然氣由高壓依次降到中壓和低壓。天然氣在降壓過程中會釋放出大量壓力勢能,充分利用天然氣壓力能,開發(fā)天然氣調(diào)壓站余壓發(fā)電系統(tǒng)成為天然氣能源高效利用的熱點課題。本文在北京市科委科技項目支持下,理論分析與實際工程跟蹤實測相結(jié)合,分析北京地區(qū)不同天然氣調(diào)壓站余壓潛力,研究天然氣余壓發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化方案,跟蹤實測示范工程,探究北京地區(qū)推廣應(yīng)用可行性,為天然氣調(diào)壓站余壓發(fā)電開發(fā)應(yīng)用提供技術(shù)支持。分析北京地區(qū)不同壓力級制的天然氣調(diào)壓站余壓發(fā)電潛力和調(diào)壓站的用電需求,研究表明:北京地區(qū)的高壓調(diào)壓A站、B站、次高壓A站的進口設(shè)計壓力分別為4.0、2.5、1.0 MPa高壓A調(diào)壓站余壓發(fā)電潛力3192 kW·h到6384 kW·h;高壓A以下余壓發(fā)電潛力997.5 kW·h到2992.5 kW·h。為天然氣調(diào)壓站余壓發(fā)電系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用設(shè)計提供依據(jù)。分析天然氣調(diào)壓站余壓發(fā)電系統(tǒng)及其關(guān)鍵設(shè)備星旋馬達、溫壓平衡器等工作原理和特點,提出余壓發(fā)電系統(tǒng)工程優(yōu)化方案,選出北京燃氣集團北郊高壓B站為示范站,提出示范站5kW和20kW余壓發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化方案,為余壓發(fā)電示范站建立和運行提供技術(shù)支持。對北郊天然氣調(diào)壓站余壓發(fā)電示范站工程跟蹤實測,考察了5kW和20kW余壓發(fā)電系統(tǒng)性能與運行效果,結(jié)果表明,兩種規(guī)格的系統(tǒng)設(shè)備運行良好,在電壓及其波動、電流及其波動、頻率等電力品質(zhì),均滿足要求,為推廣應(yīng)用提供了技術(shù)支持與示范。在示范站實測的基礎(chǔ)上,結(jié)合北京天然氣場站實際用電需求,研究天然氣管網(wǎng)壓力能發(fā)電推廣應(yīng)用的可行性得出,可按照100kW以上、10kW-100kW、10kW以下,分別開發(fā)大、中或微小型發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用,研究還表明天然氣調(diào)壓站余壓發(fā)電的推廣應(yīng)用,節(jié)能減排、經(jīng)濟社會效益潛力巨大。
【圖文】：

及意義然氣發(fā)展現(xiàn)狀是天然蘊藏于地層中的烴類和非烴類氣體的混合物，主要成分是大多數(shù)，容易完全燃燒；且其中所含的硫、氮等元素非常少，與，天然氣燃燒過程主要生產(chǎn)二氧化碳和水，二氧化硫、氮氧化物康的物質(zhì)極少，產(chǎn)生的二氧化碳僅為煤的 40%左右。并且，天然，燃燒后無廢渣、廢水產(chǎn)生，可以看到，天然氣的燃燒發(fā)熱量�？傊�，天然氣較煤炭、石油等而言，是一種相對清潔的優(yōu)質(zhì)能儲存運輸、綠色環(huán)保的特點，在安全性、效率、環(huán)保等方面優(yōu)于天然氣在運輸過程中受到安全因素的限制，天然氣工業(yè)比石油多。隨著技術(shù)工藝的成熟和環(huán)保意識的增強，第二次世界大戰(zhàn)后開發(fā)投入，天然氣的生產(chǎn)量和儲存量均有了明顯提升，天然氣在中的比重也越來越高，與石油煤炭比重的差距逐年縮小[1]，圖 1消費占全球一次能源消費比例示意圖。

圖 1-2 1996-2017 年全球天然氣儲量分布情況[2]Fig.1-2 Global Natural Gas Reserve Distribution from 1996 to 2017[2]內(nèi)及北京市天然氣發(fā)展概況63 年，，巴縣-重慶天然氣供氣管線建成，這也是我國第一條長距離天然氣著西氣東輸管道在 2001 年完成建設(shè)，也標(biāo)志著我國天然氣管道已經(jīng)開始據(jù)統(tǒng)計，到 2012 年底，我國已建成天然氣管道約 5.6 萬公里，包括西氣東系統(tǒng)、川氣東送系統(tǒng)等，這些天然氣輸氣管道橫向跨越、縱向聯(lián)通，甚至“西氣東輸、海氣登陸、就近外供”的供氣格局已基本形成，天然氣管網(wǎng)主已達 1500 億方/年，并在國內(nèi)諸多區(qū)域形成了較為完善的天然氣供應(yīng)管國天然氣管網(wǎng)布局示意圖。
【學(xué)位授予單位】：北京建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU996

【參考文獻】

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本文編號：2633427