1.本實(shí)用新型屬于新能源儲(chǔ)能領(lǐng)域，涉及一種天然氣儲(chǔ)能技術(shù)的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

2.近年來空氣儲(chǔ)能技術(shù)研究的比較深入，壓縮空氣儲(chǔ)能方式較多方式，主要原理是在電網(wǎng)負(fù)荷較低時(shí)，利用過剩電力將空氣壓縮成壓縮空氣，儲(chǔ)存在鹽穴、礦坑或大型儲(chǔ)罐中，待用電高峰期時(shí)將壓縮空氣通過空氣透平推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，或與燃?xì)馊紵Y(jié)合推動(dòng)燃機(jī)發(fā)電，壓縮空氣儲(chǔ)能目前的效率約在50％-70％，然而目前還沒有針對(duì)天然氣的儲(chǔ)能技術(shù)，并且壓縮機(jī)的電耗較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

3.本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種天然氣儲(chǔ)能技術(shù)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)天然氣的儲(chǔ)能，且壓縮機(jī)的電耗較低。

4.為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所述的天然氣儲(chǔ)能技術(shù)的系統(tǒng)包括天然氣管網(wǎng)、天然氣壓縮機(jī)、壓縮機(jī)換熱器、壓縮天然氣進(jìn)氣閥、鹽穴/礦井進(jìn)出氣總閥、鹽穴/礦井、高壓天然氣出氣閥、透平機(jī)換熱器、天然氣透平機(jī)、發(fā)電機(jī)、高溫儲(chǔ)熱罐及低溫儲(chǔ)熱罐；

5.天然氣管網(wǎng)經(jīng)天然氣壓縮機(jī)、壓縮機(jī)換熱器的管側(cè)、壓縮天然氣進(jìn)氣閥、高壓天然氣出氣閥、透平機(jī)換熱器的管側(cè)及天然氣透平機(jī)與天然氣管網(wǎng)相連通，天然氣透平機(jī)與發(fā)電機(jī)相連接，鹽穴/礦井經(jīng)鹽穴/礦井進(jìn)出氣總閥與高壓天然氣出氣閥和壓縮天然氣進(jìn)氣閥之間的管道相連通；

6.透平機(jī)換熱器的殼側(cè)出口經(jīng)低溫儲(chǔ)熱罐及壓縮機(jī)換熱器的殼側(cè)、高溫儲(chǔ)熱罐與透平機(jī)換熱器的殼側(cè)入口相連通。

7.透平機(jī)換熱器的管側(cè)經(jīng)功率控制閥與天然氣透平機(jī)相連通。

8.低溫儲(chǔ)熱罐經(jīng)低溫儲(chǔ)熱罐循環(huán)泵與壓縮機(jī)換熱器的殼側(cè)相連通。

9.高溫儲(chǔ)熱罐經(jīng)高溫蓄熱罐循環(huán)泵與透平機(jī)換熱器的殼側(cè)入口相連通。

10.本實(shí)用新型具有以下有益效果：

11.本實(shí)用新型所述的天然氣儲(chǔ)能技術(shù)的系統(tǒng)在具體操作時(shí)，在晚上電網(wǎng)負(fù)荷較低、天然氣負(fù)荷較低時(shí)，利用剩余電力將天然氣管網(wǎng)中的天然氣抽取壓縮，并存儲(chǔ)于鹽穴/礦井，同時(shí)以換熱的方式吸收天然氣的熱量，對(duì)天然氣進(jìn)行降溫，以實(shí)現(xiàn)蓄熱、剩余電力的利用以及天然氣的存儲(chǔ)；待白天電網(wǎng)負(fù)荷較高，同時(shí)天然氣負(fù)荷相應(yīng)較高時(shí)，將鹽穴/礦井中的天然氣輸出并換熱升溫，再經(jīng)天然氣透平機(jī)做功，然后送入天然氣管網(wǎng)中，以實(shí)現(xiàn)天然氣的釋放以及熱能的釋放，同時(shí)補(bǔ)充電網(wǎng)負(fù)荷以及天然氣負(fù)荷，以實(shí)現(xiàn)深度調(diào)峰，經(jīng)濟(jì)效益可觀，同時(shí)利用鹽穴/礦井進(jìn)行天然氣的存儲(chǔ)，具有容積大及成本低的特點(diǎn)。

附圖說明

12.圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。

13.其中，1為天然氣壓縮機(jī)、2為壓縮機(jī)換熱器、3為壓縮天然氣進(jìn)氣閥、4為鹽穴/礦井進(jìn)出氣總閥、5為鹽穴/礦井、6為高壓天然氣出氣閥、7為透平機(jī)換熱器、8為天然氣透平機(jī)、9為發(fā)電機(jī)、10為高溫儲(chǔ)熱罐、11為低溫儲(chǔ)熱罐、12為高溫蓄熱罐循環(huán)泵、13為低溫儲(chǔ)熱罐循環(huán)泵、14為功率控制閥。

具體實(shí)施方式

14.為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分的實(shí)施例，不是全部的實(shí)施例，而并非要限制本實(shí)用新型公開的范圍。此外，在以下說明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要的混淆本實(shí)用新型公開的概念。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

15.在附圖中示出了根據(jù)本實(shí)用新型公開實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。這些圖并非是按比例繪制的，其中為了清楚表達(dá)的目的，放大了某些細(xì)節(jié)，并且可能省略了某些細(xì)節(jié)。圖中所示出的各種區(qū)域、層的形狀及它們之間的相對(duì)大小、位置關(guān)系僅是示例性的，實(shí)際中可能由于制造公差或技術(shù)限制而有所偏差，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際所需可以另外設(shè)計(jì)具有不同形狀、大小、相對(duì)位置的區(qū)域/層。

16.參考圖1，本實(shí)用新型所述的天然氣儲(chǔ)能技術(shù)的系統(tǒng)包括天然氣管網(wǎng)、天然氣壓縮機(jī)1、壓縮機(jī)換熱器2、壓縮天然氣進(jìn)氣閥3、鹽穴/礦井進(jìn)出氣總閥4、鹽穴/礦井5、高壓天然氣出氣閥6、透平機(jī)換熱器7、天然氣透平機(jī)8、發(fā)電機(jī)9、高溫儲(chǔ)熱罐10、低溫儲(chǔ)熱罐11、高溫蓄熱罐循環(huán)泵12、低溫儲(chǔ)熱罐循環(huán)泵13及功率控制閥14；

17.天然氣管網(wǎng)經(jīng)天然氣壓縮機(jī)1、壓縮機(jī)換熱器2的管側(cè)、壓縮天然氣進(jìn)氣閥3、高壓天然氣出氣閥6、透平機(jī)換熱器7的管側(cè)、功率控制閥14及天然氣透平機(jī)8與天然氣管網(wǎng)相連通，天然氣透平機(jī)8與發(fā)電機(jī)9相連接，鹽穴/礦井5經(jīng)鹽穴/礦井進(jìn)出氣總閥4與高壓天然氣出氣閥6和壓縮天然氣進(jìn)氣閥3之間的管道相連通；

18.透平機(jī)換熱器7的殼側(cè)出口經(jīng)低溫儲(chǔ)熱罐11、低溫儲(chǔ)熱罐循環(huán)泵13、壓縮機(jī)換熱器2的殼側(cè)、高溫儲(chǔ)熱罐10及高溫蓄熱罐循環(huán)泵12與透平機(jī)換熱器7的殼側(cè)入口相連通。

19.本實(shí)用新型的具體工作過程為：

20.在晚上電網(wǎng)負(fù)荷較低、天然氣負(fù)荷較低時(shí)，天然氣壓縮機(jī)1利用過剩電力將天然氣管網(wǎng)中的天然氣壓縮至高壓(8mpa以上)，再利用壓縮機(jī)換熱器2進(jìn)行換熱降溫，然后經(jīng)壓縮天然氣進(jìn)氣閥3及鹽穴/礦井進(jìn)出氣總閥4進(jìn)入鹽穴/礦井5中儲(chǔ)存，與此同時(shí)，低溫儲(chǔ)熱罐11輸出的低溫儲(chǔ)熱材料通過低溫儲(chǔ)熱罐循環(huán)泵13進(jìn)入到壓縮機(jī)換熱器2中換熱升溫，然后進(jìn)入到高溫儲(chǔ)熱罐10中存儲(chǔ)；

21.待白天電網(wǎng)負(fù)荷較高，同時(shí)天然氣負(fù)荷相應(yīng)較高時(shí)，打開鹽穴/礦井進(jìn)出氣總閥4及高壓天然氣出氣閥6，鹽穴/礦井5中儲(chǔ)存的低溫高壓天然氣經(jīng)透平機(jī)換熱器7的管側(cè)換熱升溫后進(jìn)入到天然氣透平機(jī)8中做功，推動(dòng)天然氣透平機(jī)8工作，天然氣透平機(jī)8帶動(dòng)發(fā)電機(jī)9發(fā)電，做功后的低壓天然氣進(jìn)入到天然氣官網(wǎng)中，以供給官網(wǎng)用戶，與此同時(shí)，高溫儲(chǔ)熱罐10輸出的高溫儲(chǔ)熱材料經(jīng)高溫蓄熱罐循環(huán)泵12進(jìn)入到透平機(jī)換熱器7的殼側(cè)中進(jìn)行換熱降溫，然后返回至低溫儲(chǔ)熱罐11中存儲(chǔ)，其中，發(fā)電機(jī)9的功率通過功率控制閥14的開度來調(diào)節(jié)。

技術(shù)特征：

1.一種天然氣儲(chǔ)能技術(shù)的系統(tǒng)，其特征在于，包括天然氣管網(wǎng)、天然氣壓縮機(jī)(1)、壓縮機(jī)換熱器(2)、壓縮天然氣進(jìn)氣閥(3)、鹽穴/礦井進(jìn)出氣總閥(4)、鹽穴/礦井(5)、高壓天然氣出氣閥(6)、透平機(jī)換熱器(7)、天然氣透平機(jī)(8)、發(fā)電機(jī)(9)、高溫儲(chǔ)熱罐(10)及低溫儲(chǔ)熱罐(11)；天然氣管網(wǎng)經(jīng)天然氣壓縮機(jī)(1)、壓縮機(jī)換熱器(2)的管側(cè)、壓縮天然氣進(jìn)氣閥(3)、高壓天然氣出氣閥(6)、透平機(jī)換熱器(7)的管側(cè)及天然氣透平機(jī)(8)與天然氣管網(wǎng)相連通，天然氣透平機(jī)(8)與發(fā)電機(jī)(9)相連接，鹽穴/礦井(5)經(jīng)鹽穴/礦井進(jìn)出氣總閥(4)與高壓天然氣出氣閥(6)和壓縮天然氣進(jìn)氣閥(3)之間的管道相連通；透平機(jī)換熱器(7)的殼側(cè)出口經(jīng)低溫儲(chǔ)熱罐(11)及壓縮機(jī)換熱器(2)的殼側(cè)、高溫儲(chǔ)熱罐(10)與透平機(jī)換熱器(7)的殼側(cè)入口相連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣儲(chǔ)能技術(shù)的系統(tǒng)，其特征在于，透平機(jī)換熱器(7)的管側(cè)經(jīng)功率控制閥(14)與天然氣透平機(jī)(8)相連通。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣儲(chǔ)能技術(shù)的系統(tǒng)，其特征在于，低溫儲(chǔ)熱罐(11)經(jīng)低溫儲(chǔ)熱罐循環(huán)泵(13)與壓縮機(jī)換熱器(2)的殼側(cè)相連通。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣儲(chǔ)能技術(shù)的系統(tǒng)，其特征在于，高溫儲(chǔ)熱罐(10)經(jīng)高溫蓄熱罐循環(huán)泵(12)與透平機(jī)換熱器(7)的殼側(cè)入口相連通。

技術(shù)總結(jié)

本實(shí)用新型公開了一種天然氣儲(chǔ)能技術(shù)的系統(tǒng)，天然氣管網(wǎng)經(jīng)天然氣壓縮機(jī)、壓縮機(jī)換熱器的管側(cè)、壓縮天然氣進(jìn)氣閥、高壓天然氣出氣閥、透平機(jī)換熱器的管側(cè)及天然氣透平機(jī)與天然氣管網(wǎng)相連通，天然氣透平機(jī)與發(fā)電機(jī)相連接，鹽穴/礦井經(jīng)鹽穴/礦井進(jìn)出氣總閥與高壓天然氣出氣閥和壓縮天然氣進(jìn)氣閥之間的管道相連通；透平機(jī)換熱器的殼側(cè)出口經(jīng)低溫儲(chǔ)熱罐及壓縮機(jī)換熱器的殼側(cè)、高溫儲(chǔ)熱罐與透平機(jī)換熱器的殼側(cè)入口相連通，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)天然氣的儲(chǔ)能，且壓縮機(jī)的電耗較低。且壓縮機(jī)的電耗較低。且壓縮機(jī)的電耗較低。

技術(shù)研發(fā)人員：張瑞祥 李長海 姚堯 韓傳高 馬曉瓏 董雷

受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安熱工研究院有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.03.11

技術(shù)公布日：2022/7/4