Спосіб вироблення електроенергії від станцій для регулювання тиску системи розподілу природного газу

1. Спосіб вироблення електроенергії від станції для регулювання тиску системи розподілу природного газу, який відрізняється тим, що - подають природний газ, який надходить до станції для регулювання тиску, в турбіну (52), яка виконана з можливістю приведення в дію шляхом його розширення, коли його тиск знижується, - відбирають потужність на виході турбіни (52) для корисних застосувань, і C2 2 (19) 1 3 86795 4 використовують для попереднього нагрівання приділу природного газу тепер буде описуватися з родного газу, який надходить. посиланням на фігури 1 та 2. Для вміщення предУ цьому типовому режимі обладнання трубоставленого способу в контекст спершу буде опипроводу для регулювання тиску втрата енергії сана система попереднього рівня. Посилаючись на крізь контрольні клапани, які знижують тиск, при фігуру 1, трубопровідна мережа високого тиску зниженні тиску із 1000 фунтів/дюйм2 до 100 фунвказана позицією 12, а трубопровідна мережа нитів/дюйм2 є значною. Подібним чином, крізь контзького тиску вказана позицією 14. Між трубопровірольні клапани, які знижують тиск, відбувається дною мережею 12 високого тиску та трубопровідвтрата енергії під час зниження тиску від 100 фунною мережею 14 низького тиску знаходиться тів/дюйм2 до 5 фунтів/дюйм2. Якщо б цю енергію станція для регулювання тиску, головним чином можна було б відбирати, то потенційно міг би бути вказана позицією 16. Природний газ з високим приріст використовуваної енергії на противагу до тиском, який протікає від трубопровідної мережі 12 втрати використовуваної енергії, вивільненої станвисокого тиску, проходить крізь стопорний клапан ціями для регулювання тиску. 18 першої лінії, проходить конструкцію контрольПатент № US 6,167,692 описує енергетичне ного клапана, головним чином вказаного позицією обладнання, яке використовує горючий газ для 20, збірну конструкцію 22 точного контрольного спалювання при наперед встановленому тиску для клапана перед потраплянням у стопорний клапан приведення в дію основних блоків. У цьому енер24 другої лінії. Котел 26 з під'єднаним теплообмінгетичному обладнанні, горючий газ подається під ником 28 розташований на обхідному контурі 30. тиском, вищим за наперед встановлений тиск. Передбачено три клапани 32, які контролюють Надається вдосконалення, яке полягає у тому, що подачу природного газу в та з теплообмінника 28. розширник горючого газу розташований внизу по Природний газ попередньо нагрівають в теплообпотоку від джерела горючого газу і зверху по потоміннику 28. Потім попередньо нагрітий природний ку від камери згорання для зниження тиску горюгаз спрямовують крізь ряд контрольних клапанів чого газу. Надлишкова енергія від розширника 34, які знижують тиск. Стопорний клапан 36 тревикористовується для приведення в дію допоміжтьої лінії надає можливість станції 16 для регулюних блоків. вання тиску ізолюватися від трубопровідної мережі Згідно з винаходом, описаним в документі US 14 низького тиску. Трубопровід 38 для подачі го6,167,692, надлишкова енергія перетворюється рючого газу відводить деяку кількість обробленого перед використанням на механічну енергію. Це природного газу з низьким тиском для використанперетворення призводить до втрат енергії, які заня при заправці котла 26 паливом. Принцип роболежать від ККД перетворювального пристрою. ти полягає у попередньому нагріванні природного На противагу до цього, представлений винахід газу в теплообміннику 28 для уникнення одержанвикористовує надлишок енергії у такий спосіб, що ня гідратів, коли природний газ проходить крізь уся використовувана енергія максимізується. ряд контрольних клапанів 34, які знижують тиск. Потрібен спосіб вироблення електроенергії від Одержується енергія, згенерована у вигляді тиску станцій для регулювання тиску системи розподілу природного газу, яка є втратою біля контрольних природного газу. клапанів 34, які знижують тиск. Окрім того, підвеЗгідно з представленим винаходом надається дення енергії необхідне у вигляді споживання газу спосіб вироблення електроенергії від станції для для живлення котла 26. Тому має місце втрата регулювання тиску системи розподілу природного корисної енергії. газу. Перший етап включає подачу природного Посилаючись на фігуру 2, конфігурація у відгазу, який надходить до станції для регулювання повідності з представленим способом проілюстротиску, в турбіну, яка приводиться в дію шляхом вана по відношенню до станції для регулювання розширення природного газу, коли його тиск знитиску з фігури 1 попереднього рівня техніки. Пежується. Другий етап включає відбір потужності на редбачено, що існуюча інфраструктура буде завиході турбіни для корисного застосування. лишатися на місці для підтримання резервних сисВищеописаний спосіб використовує енергію, тем для суспільної безпеки. що втрачається на даний момент крізь шток клаУ відповідності з описом представленого спопанів для регулювання тиску, у вигляді турбіни, собу природний газ відводять шляхом пропусканяка приводиться в дію шляхом розширення газів, ня крізь теплообмінник 28 та ряд контрольних клазагалом відомої як турбодетандер. панів 34, які знижують тиск. Ключовим аспектом Ці та інші ознаки винаходу стануть більш очепредставленого способу є подача природного газу, видними з наступного опису, у якому робиться який надходить до станції для регулювання тиску, посилання на додані креслення, які передбачені по лінії 50 у турбіну 52, яка приводиться в дію тільки для ілюстрації, а ніяким чином для обмешляхом його розширення, коли його тиск знижуження об'єму винаходу конкретним зображеним ється. Потім потужність на виході турбіни 52 відваріантом виконання або варіантами виконання, бирається для корисних застосувань. Бажано вина яких: користовувати турбіну для живлення Фігура 1, позначена як рівень техніки, є схемаелектрогенератора 54. Використання турбіни 52 тичним кресленням станції для регулювання тиску. може здійснюватися або з або без природного Фігура 2 є схематичним кресленням станції газу, який попередньо нагрівається, як буде далі для регулювання тиску, сконструйованої у відповіописуватися. дності з описом представленого винаходу. Турбіна 52 переважно є турбіною, відомою як Переважний спосіб вироблення електроенергії "турбодетандер". Це є турбіна з радіальним надвід станції для регулювання тиску системи розпоходженням потоку та спрямовуючими регульова 5 86795 6 ними вхідними лопатками для регулювання потоциркуляційний трубопровід 68, як це вимагається. ку, які використовуються для відбирання енергії із Насос 74 використовується для циркуляції гарячої газового струменя. Спосіб використовує турбодеводи крізь циркуляційний трубопровід 68. Вода тандер (турбіна 52) для генерування потужності в циркулює крізь трубопровід 68, який проходить станціях 16 для контролю тиску в системі розподікрізь теплообмінник 66 так, що відбувається теплу природного газу. Розширення крізь спрямовуючі лообмін з гарячими відхідними газами з газотурвхідні лопатки та колесо розширника створює обебінного генератора 58 потужності, які нагрівають ртальний момент, і, тому, потужність на валі, яка воду. Потім відхідні гази випускаються в атмосфеможе використовуватися для обертання генератору. Потім в другому теплообміннику 78 відбуваєтьра 54 потужності. ся вторинний теплообмін між гарячою водою та Там, де характеристики природного газу робоприродним газом. Природний газ, який був попечого струменя дозволяють, турбіна 52 може викоредньо нагрітий в другому теплообміннику 78, пористовуватися без попереднього нагрівання притім подається по лінії 50 до турбіни 52. Також відродного газу. Природний газ подається в турбіну бирається потужність на виході газотурбінного 52 з метою штучного створення низьких темперагенератора 58 потужності для корисних цілей витур. Теплообмінник 56 передбачений для утримуроблення електроенергії за допомогою частини 54 вання низьких температур, створених для викоригенератора. Метою способу є відбір та викорисстання або при охолодженні або при тання енергії, що на даний момент не використокондиціюванні повітря. Потім може забезпечувативується. В залежності від обставин може бути бася циркуляція текучої субстанції крізь теплообмінжаним розмістити осушник вверх по лінії від ник 56, який може використовуватися для кондидругого теплообмінника 78 для сушіння природноціювання повітря сусіднього обладнання або го газу. Відповідні осушники, які використовують охолодження сусідніх холодильних складів. Охоадсорбційне середовище, добре відомі в рівні техлодження, досягнуте розширенням газу, зазвичай ніки. Зазвичай використовуються два. Один завнабагато значніше за те, яке досягається розшижди працює, у той час як в іншому відновлюється ренням крізь клапан по закону Джоуля-Томпсона адсорбційне середовище. Зазвичай там, де метою (J-T). є створення низьких температур для кондиціюванТам, де необхідне попереднє нагрівання приня повітря або охолодження, контур для циркуляції родного газу, котел 26 замінений газотурбінним гарячої води не буде використовуватися. генератором 58 потужності, який інколи називають В цьому патентному документі слово "який мі"мікротурбіною". Частина природного газу з висостить" використовується у необмежувальному секим тиском відводиться по трубопроводу 60 і пронсі для позначення того, що після слова включені пускається крізь систему 62 кондиціювання газу елементи, проте не виключаються елементи, спедля кондиціювання природного газу для того, щоб ціальним чином не зазначені. Посилання на елевін був придатним для газотурбінного генератора мент неозначеним артиклем "а" не виключає мож58 потужності. Відхідні гази з газотурбінного генеливості, що присутній більш ніж один елемент, ратора потужності протікають по трубопроводу 64 і якщо в контексті чітко не вимагається, щоб був пропускаються крізь перший теплообмінник 66. присутній один і тільки один з елементів. Передбачено контур для циркуляції гарячої води, Для фахівця у цій галузі буде очевидним, що який включає циркуляційний трубопровід 68 розможуть вноситися модифікації до зображеного ширювального резервуару, розширювальний реваріанта виконання без відходу за рамки винаходу зервуар 70, насос 74 та клапани 76. Розширювазгідно з формулою винаходу. льний резервуар 70 забезпечує поповнення водою 7 Комп’ютерна верстка В. Мацело 86795 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601