一种天然气调峰系统的制作方法

本申请涉及能源运输及存储，具体涉及一种天然气调峰系统。

背景技术：

1、天然气供应安全是能源安全的重要组成部分，天然气储备和调峰系统是解决短期和中期天然气供应短缺，确保天然气安全供应以及天然气市场稳定运行的有效手段。液化天然气是重要的调峰方式之一，但是天然气液化设备复杂、投资大，而且液化过程中需要消耗大量能量，气化过程中又释放大量冷能，造成大量能量浪费。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种天然气调峰系统，解决了天然气气液转化过程中能量浪费的问题。

2、为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案：

3、一种天然气调峰系统，包括：

4、高压天然气管网；

5、第一存储器，与所述高压天然气管网连接，用于储存液态天然气；

6、相变单元，用于储存储能工质，且所述储能工质能与所述高压天然气管网移向所述第一存储器的所述天然气进行热交换，以实现天然气的气液相变及储能工质的气固相变；

7、储冷装置，能与所述天然气进行热交换，能够吸收所述天然气携带的冷能且能够向所述天然气传递冷能；

8、储热装置，能与所述天然气和/或所述储能工质进行热交换，能够吸收所述储能工质携带的热能并能向所述储能工质传递热能，且能够向所述天然气传递热能。

9、可选的，所述储冷装置包括依次连接的储冷冷罐、复冷器、储冷热罐及冷能回收器；其中，所述储冷冷罐用于储存冷态的储冷介质，所述复冷器用于将所述储冷介质携带的冷能传递至所述高压天然气管网移向所述第一存储器的所述天然气，所述储冷热罐用于储存热态的储冷介质，所述冷能回收器用于吸收所述第一存储器移出的所述天然气携带的冷能。

10、可选的，还包括：

11、第二存储器，用于存储所述储能工质；

12、压缩机组，设置于所述第一存储器与所述第二存储器之间，用于压缩所述储能工质；

13、第一膨胀机组，设置于所述第一存储器与所述第二存储器之间，用于膨胀所述储能工质；

14、第二膨胀机，设置于所述第一存储器与低压天然气管网之间，用于膨胀所述天然气；

15、发电机，与所述第一膨胀机组和所述第二膨胀机连接。

16、可选的，

17、所述压缩机组包括依次连接的低压压缩机、中压压缩机及高压压缩机；

18、所述第一膨胀机组包括依次连接的高压膨胀机、中压膨胀机及低压膨胀机。

19、可选的，所述储热装置包括：

20、第一储热单元，能与所述天然气和所述储能工质进行热交换，能够吸收所述低压压缩机移向所述中压压缩机的所述储能工质携带的热能，且能够向所述第一存储器移向所述第二膨胀机的所述天然气传递热能；

21、第二储热单元，能与所述储能工质进行热交换，能够吸收所述中压压缩机移向所述高压压缩机的所述储能工质携带的热能，且能够向所述高压膨胀机移向所述中压膨胀机的所述储能工质传递热能；

22、第三储热单元，能与所述储能工质进行热交换，能够吸收所述高压压缩机移向所述第二存储器的所述储能工质携带的热能，且能够向所述第二存储器移向所述高压膨胀机的所述储能工质传递热能。

23、可选的，第一储热单元包括依次连接的第一储热热罐、第一复热器、第一储热冷罐及第一热量回收器；第二储热单元包括依次连接的第二储热热罐、第二复热器、第二储热冷罐及第二热量回收器；第三储热单元包括依次连接的第三储热热罐、第三复热器、第三储热冷罐及第三热量回收器。

24、可选的，还包括：

25、气化器，设置于所述第二存储器和所述高压膨胀机之间；

26、冷能收集器，能向所述高压压缩机移向所述第二存储器的所述储能工质传递冷能。

27、可选的，还包括预冷器，所述预冷器的第一进口与所述第一存储器连接，所述预冷器的第一出口与所述第二膨胀机的进口连接，所述预冷器的第二进口与所述第二膨胀机的出口连接，所述预冷器的第二出口与所述低压天然气管网连接。

28、可选的，还包括设置于所述高压天然气管网和低压天然气管网之间的天然气调压装置，冷能收集器能够吸收所述天然气调压装置移向述低压天然气管网的天然气的冷能，且能吸收所述第二膨胀机移向所述低压天然气管网的天然气的冷能。

29、本申请提供的天然气调峰系统，当天然气处于用气低谷时，相变单元将高压天然气变为液态天然气储存于第一存储器中，当天然气处于高峰时，将液态天然气相变为高压气态，再经膨胀机膨胀为气态天然气，且在天然气气液相变时，通过相变单元对天然气相变过程的能量通过储能工质相变过程进行协同回收再利用，既能减少天然气液化过程中需要消耗的能量，又能减少天然气气化过程中的能量浪费。

技术特征：

1.一种天然气调峰系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的天然气调峰系统，其特征在于，所述储冷装置包括依次连接的储冷冷罐、复冷器、储冷热罐及冷能回收器；其中，所述储冷冷罐用于储存冷态的储冷介质，所述复冷器用于将所述储冷介质携带的冷能传递至所述高压天然气管网移向所述第一存储器的所述天然气，所述储冷热罐用于储存热态的储冷介质，所述冷能回收器用于吸收所述第一存储器移出的所述天然气携带的冷能。

3.根据权利要求1所述的天然气调峰系统，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求3所述的天然气调峰系统，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的天然气调峰系统，其特征在于，所述储热装置包括：

6.根据权利要求5所述的天然气调峰系统，其特征在于，第一储热单元包括依次连接的第一储热热罐、第一复热器、第一储热冷罐及第一热量回收器；第二储热单元包括依次连接的第二储热热罐、第二复热器、第二储热冷罐及第二热量回收器；第三储热单元包括依次连接的第三储热热罐、第三复热器、第三储热冷罐及第三热量回收器。

7.根据权利要求5所述的天然气调峰系统，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求3所述的天然气调峰系统，其特征在于，还包括预冷器，所述预冷器的第一进口与所述第一存储器连接，所述预冷器的第一出口与所述第二膨胀机的进口连接，所述预冷器的第二进口与所述第二膨胀机的出口连接，所述预冷器的第二出口与所述低压天然气管网连接。

9.根据权利要求1所述的天然气调峰系统，其特征在于，还包括设置于所述高压天然气管网和低压天然气管网之间的天然气调压装置，冷能收集器能够吸收所述天然气调压装置移向述低压天然气管网的天然气的冷能，且能吸收第二膨胀机移向所述低压天然气管网的天然气的冷能。

技术总结本申请提供了一种天然气调峰系统，天然气调峰系统包括高压天然气管网、第一存储器、相变单元、储冷装置及储热装置，第一存储器与高压天然气管网连接，用于储存液态天然气；相变单元用于储存储能工质，且储能工质能与高压天然气管网移向第一存储器的天然气进行热交换，以实现天然气的气液相变及储能工质的气固相变；储冷装置能与天然气进行热交换，能够吸收天然气携带的冷能且能够向天然气传递冷能；储热装置能与天然气和/或储能工质进行热交换，能够吸收储能工质携带的热能并能向储能工质传递热能，且能够向天然气传递热能。该天然气调峰系统既能减少天然气液化过程中需要消耗的能量，又能减少天然气气化过程中的能量浪费。技术研发人员：郑开云,池捷成,俞国华,舒梦影,陶林,白江涛,彭晓丽,马雷,徐振宇受保护的技术使用者：势加透博（上海）能源科技有限公司技术研发日：20231130技术公布日：2024/7/23