膨胀机替代天然气调压器方案的模拟研究

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。

Simulation Research on Scheme of Using Gas Expander for Replacing Natural Gas Regulator