天然气压力能制冷系统的优化设计与模拟

摘要

国内长输天然气高压管道压力为10MPa,经多级调压后达到中压0.4MPa,再分输给不同的用户,调压过程中浪费了大量压力能.针对以上问题,本文设计了一种天然气压力能制冷系统,回收天然气从次高压(表压1.6MPa)调压至中压(表压0.4MPa)过程中的压力能.通过对国内外天然气压力能回收状况的分析,参考各类压力能回收系统的设计思路,以郑州市中心城区的次高压管线为应用背景,从制冷循环类型、压力能回收方式、能量传递方式、制冷量补偿方案、核心设备选型、运行策略等方面进行了优化设计及分析.最后,采用模拟软件Aspen对所设计的天然气压力能制冷系统的运行工况进行了模拟和热力计算,结果表明系统节能效果显著,在燃气工业用户领域具有广阔的应用前景.