注册

国家标准计划《天然气螺杆膨胀机(组)》由 TC512(全国螺杆膨胀机标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国电器工业协会

主要起草单位 武汉新世界制冷工业有限公司江西华电电力有限责任公司上海齐耀膨胀机有限公司西安交通大学合肥通用机电产品检测院有限公司江西省质量和标准化研究院江西省科学院能源研究所江西省科学院应用物理研究所南京农业大学中山大学江西华电螺杆发电技术有限公司江西省产品质量监督检测院山东兴源热电设计有限公司

目录

基础信息

计划号
20231507-T-604
制修订
制定
项目周期
18个月
下达日期
2023-12-01
公示开始日期
2023-06-05
公示截止日期
2023-07-05
标准类别
产品
国际标准分类号
27.040
27 能源和热传导工程
27.040 燃气轮机和蒸汽轮机、蒸汽机
归口单位
全国螺杆膨胀机标准化技术委员会
执行单位
全国螺杆膨胀机标准化技术委员会
主管部门
中国电器工业协会

起草单位

目的意义

天然气是高压输气,低压用气,调压器是城镇燃气输配系统的关键设备。

高压门站将长输管线的高压天然气通过调压器多级减压后,将中压燃气输入城区,然后再由各个区域调压站或调压箱进一步将中压燃气减压至低压燃气,送入千家万户和其他燃烧设备。

高压天然气蕴藏着非常丰富的压力能(物理能),粗略估算,6.0MPa的高天压燃气储存的能量每立方米可以释放大约0.1739千瓦时的能量。

根据国家统计局数据显示,2020年,中国天然气表观消费量为3259.1亿立方米,如果全部发电蕴含着约566.8亿千瓦时。

单单西气东输Ⅰ线、Ⅱ线由8.0MPa调整至0.4MPa,每年即可回收60.5亿千瓦时,相当于小浪底年发电量的1.2倍。

目前天然气的调压方式多采用等焓节流方式,此过程无机械能输出,但存在温降,导致出站温度低于标准要求(>5℃)的供气温度。

尤其在环境温度较低的季节,节流后的温度甚至达-20℃,释放了大量冷能,在阀门中产生霜冻堵塞管道,对下游城市管网存在较大安全隐患。

传统的解决方案是通过燃烧锅炉热水换热器或电伴热带提前对高压气体加热,这不仅需要消耗燃气或电能,同时造成压力能的严重浪费。

因此,通过对国内外城市天然气压力能利用的调研分析,采用“膨胀发电”+“热泵补热”+“冷能制冰”的技术路线,不仅要满足城市供气要求的压力和温度,同时可输出电能和冷能,取得较好的经济效益,减少能源浪费。

天然气螺杆膨胀发电机组正是技术路线中关键技术--“膨胀发电”中的关键技术和关键设备。

重要性、必要性: 在全球气候变暖的背景下,天然气螺杆膨胀发电机(组)以低能耗、低污染、低排放,高能源利用效率和清洁能源等的特点,发挥天然气压差发电绿色环保节能减排优势,不仅是推动可持续发展的重要举措,更符合全球绿色环保发展战略与政策。

节能减排是我国经济社会发展的重要目标,发展城镇燃气是实现这一目标的重要措施之一。

2030年我国天然气需求量将达5000亿立方米,将以年均21%的较高速度增长,对外依存度将由目前的29%上升到40%。

“十四五”期间及今后10年,我国将形成国产常规气、非常规气、煤制气、进口LNG、进口管道气等多元化的天然气供应能力,将全力打造四大气源进口战略通道:西北的中亚和中俄天然气管道,西南的中缅天然气管道,海上的进口LNG海路。

而每使用1×104Nm3天然气,可减少标煤消耗量12.7t,减少二氧化碳排放量33t,节能减排效益可观。

因此,扩大城镇燃气应用规模是实现节能减排目标最现实的途径之一。

目前天然气螺杆膨胀发电机组已在全国天然气门站得到了广泛应用,而且厂商众多、快速发展,呈现出了“百花齐放”的局面,因此必须建立并建全适合我国天然气螺杆膨胀发电机组的技术标准,加强此项目技术标准的制定工作,通过该标准的引导,规范天然气螺杆膨胀发电机组市场的无序竞争,同时提高天然气螺杆膨胀发电机组的产品质量与技术水平,进而营造整个产业的健康发展环境。

范围和主要技术内容

1、范围:本文件规定了天然气螺杆膨胀发电机组的术语和定义、结构型式、要求、试验、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本文件适用于利用天然气管网压力能进行发电,设计压力小于或等于10PMa的天然气螺杆膨胀发电机组(以下简称机组)。 其他类型利用天然气发电的螺杆膨胀发电机组可参照本文件执行。 2、主要技术内容: 本文件对利用天然气压力能发电的螺杆膨胀发电机组确定进气压力小于或等于10PMa,天然气标况体积流量成为标准名义工况的参数。在性能计算、设计、制造、试验、安全性能、噪声、振动、防雷、防火、静电、接地等内容进行了研究和规定,特别是针对螺杆膨胀机、发电机、电控阀门、控制仪表、电控箱等所有部件进行特殊防爆处理,使其能在可燃性气体及空气混合物形成的爆炸危险场所,以及出现或可能出现爆炸性气体混合物的环境中安全运行。