山东碳减排天然气压差发电电能

天然气多级膨胀压差发电工艺由多个膨胀机与多个加热器串联组成，高压天然气流经多个膨胀机，压力逐级降低，直至压力降至下游所需压力。在相邻膨胀机之间设置加热装置，通过中间加热提高每级膨胀机的天然气进口温度，进而提高发电功率与出口天然气温度。相同上、下游天然气参数的两级膨胀与三级膨胀工艺相比，三级膨胀工艺输出的技术功大于两级膨胀工艺。因此，想要获取比较大技术功，应尽可能使膨胀过程趋于等温膨胀胀，但等温膨胀属于一个理想过程，不可实现。压力推动螺杆转动，齿槽容积增加，流体降压膨胀作功，实现能量转换；山东碳减排天然气压差发电电能

天然气压差发电的意义提高能源利用：将浪费的压力能有效回收，转换为电能和冷能井口用电问题：解决偏远调压站、陆上井口柴油发电机替代、海上气井用电问题减少碳排放：天然气管网压差发电是一项零碳绿色工程

压差发电项目与其他新能源发电项目对比分析压差发电•优点：能源利用效率高，运行稳定可靠，基本不对电网带来调峰压力。环境友好，不涉及燃烧过程，无有害气体排放。缺点：适用场景有限，需要特定工况（压力差）。光伏•优点：运营维护方便，无噪音污染、受地域限制小。缺点：受天气影响大，对电网要求高，电价受市场化影响大。风电•优点：发电小时数比光伏高，发电成本相对较低。缺点：噪音污染大，容易造成生态危害，受天气影响大，对电网要求风电高。生物质能•优点：参考火电机组，稳定性好，国家补贴高。缺点：资源相对集中，发电成本高。 浙江大膨胀比天然气压差发电时间长双转子膨胀机包括机壳、内转子、外转子组成，三者形成腔体，气体在腔体内膨胀做功。

膨胀机是压能发电系统的主要组成部分，其性能的优劣直接关乎发电系统的整体发电效率，其影响因素主要有膨胀机类型、等熵效率、结构膨胀比、转速等

再给大家介绍一下等熵效率。等熵效率是等熵膨胀过程的输出功率较大，但实际膨胀过程中往往由于摩擦、泄露、传热温差等不可逆因素，无法实现等熵膨胀。不同类型的膨胀机等熵效率不同，系统发电量及发电效率与膨胀机的等熵效率成线性关系，选择等熵效率较高的膨胀机对系统发电效率提升有很大帮助。

城市天然气门站是连接长输管道与城市管网的关键节点，天然气在此处从1.6-4.0MPa降至0.1-0.4MPa，压力差虽小于长输管道分输站，但流量大且稳定，是分布式发电的理想场景。城市门站通常位于城市边缘，发电可就近接入城市配电网，为周边居民或工商业用户供电，减少输电损耗。同时，部分门站还会结合区域供热需求，将发电后的余热用于供暖，实现“电-热”联供，进一步提升能源利用效率。工业用户是压差发电的潜力场景，尤其是化工、钢铁、陶瓷等天然气消耗量大的行业，其生产过程中需要稳定的天然气供应，且存在明显的压力差需求。例如，某化工企业天然气进气压力为1.0MPa，生产设备使用压力为0.2MPa，通过在进气端设置压差发电系统，可回收压力能用于企业内部生产用电，降低外购电依赖。工业场景的优势在于负荷稳定、能源消纳能力强，可实现发电与用电的就地平衡，避免并网难题。尽管目前天然气压差发电工艺已有众多项目落地，但大部分天然气压力能仍未充分利用。

华北油田储气库苏桥注采作业区压差发电项目，是中国石油较早兆瓦级压差发电项目，也是国内储气库工程中较早压力能耦合余热利用发电项目。该项目采用东方汽轮机完全自主研发的高压力、大压降、宽负荷压差透平技术，同步配置可调静叶，匹配储气库“大功率-宽负荷”运行特点，膨胀机转速达到15000转/分钟，等熵效率可达80%。通过先进的天然气压差发电技术运用。有效解决了储气库压差发电“有压无热”以及“压力、流量变化范围宽”等问题，在注入天然气的同时，可以持续不间断地生产“零碳”电，提高了储气库能量利用率，具有良好的经济效益、社会效益和环保效益。三、整个发电过程不消耗天然气，实现零碳排放，是真正清洁高效的分布式能源项目，具有良好的节能减排效益。浙江大膨胀比天然气压差发电时间长

以膨胀机实际等熵效率、实际发电效率计算、修正后膨胀机输出轴功、机组发电功率等为评价指标。山东碳减排天然气压差发电电能

膨胀机类型按照能量转换方式不同，膨胀机可分为速度型和容积型。先给大家介绍速度型、速度式膨胀机主要有向心透平、轴流透平等，其基本原理是利用喷嘴和叶轮将高压气体工质转化成高速流体，然后再将高速流体的动能转变为旋转机械的轴功输出，适用于流量大、负荷稳定的场合。容积式膨胀机主要有活塞式膨胀机、涡旋式膨胀机、螺杆膨胀机、转子式等，工作原理是利用膨胀腔容积的变化实现气体的膨胀，对外做功。适用于流量小、负荷变化大的场合。山东碳减排天然气压差发电电能

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