无外部动力源的低碳节能型天然气放空回收系统的制作方法

本发明涉及天然气低碳回收，尤其涉及一种无外部动力源的低碳节能型天然气放空回收系统。

背景技术：

1、在天然气分输站场中，为保障设备检修、管道维护或紧急工况下的运行安全，常需通过放空管路将站内或管段内的天然气进行泄压排放，放空管路相当于一个定量容器，初始压力通常高达10mpa，随着放空时间推移，压力逐渐降低至接近常压（0.1mpa）。传统放空方式通常将天然气直接排入大气或通过火炬燃烧，不仅造成巨大的能源浪费，还会产生大量温室气体（甲烷的温室效应潜能为二氧化碳的25倍）和噪音污染。

2、现有的一些天然气回收技术，如使用往复式压缩机或螺杆压缩机进行回收，需要外部电力或燃料驱动，不仅投资和运行成本高、能耗大，且对于站场等防爆要求极高的区域存在安全隐患。另有一些采用引射技术的回收系统，其有效工作范围较窄，无法处理0.5mpa以下的低压气体，无法适应放空过程中压力从高压（如10mpa）持续下降至接近常压（0.1mpa）的压力范围工况，导致低压阶段回收失效，剩余低压天然气仍被排放，造成资源浪费和环境污染。此外，现有系统多采用手动阀门操作，响应速度慢，无法根据压力变化实时调整工作模式，难以实现精细化节能控制。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种无外部动力源的低碳节能型天然气放空回收系统，实现天然气零排放回收，无外部能耗，能够完成全流程自动化控制。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种无外部动力源的低碳节能型天然气放空回收系统，包括放空管、主管、气体引射器、气气增压器、第一压力变送器、第一调压阀、第二调压阀、开关卡套球阀、第一电动球阀、第二电动球阀、第三电动球阀、第四电动球阀与控制器，所述控制器电连接于所述第一压力变送器、所述第一调压阀、所述第二调压阀、所述第一电动球阀、所述第二电动球阀、所述第三电动球阀与所述第四电动球阀；

4、所述第一压力变送器安装于所述第一调压阀的入口端，所述放空管的出口连接所述第一调压阀后分为两路，第一路经所述第一电动球阀连接至所述气体引射器的低压入口，所述气体引射器的出口连接至下游用户管路，第二路经所述第三电动球阀连接至所述气气增压器的增压气体入口，所述气气增压器的增压气体出口经所述第四电动球阀连接至所述气体引射器的低压入口；

5、所述主管的出口分为三路，第一路经所述第二调压阀连接至下游用户管路，第二路经开关卡套球阀连接至所述气气增压器的驱动气入口，第三路经第二电动球阀连接至所述气体引射器的驱动气入口；

6、控制器将第二调压阀的出口压力调节至下游用户需求压力；

7、第一压力变送器的检测值大于下游用户需求压力，控制器将第一调压阀的出口压力调节至下游用户需求压力+0.1mpa，关闭第二电动球阀、第三电动球阀、第四电动球阀与开关卡套球阀，开启第一电动球阀；或，第一压力变送器的检测值在0.5mpa至下游用户需求压力之间，控制器将第一调压阀调节为全开度，关闭第三电动球阀、第四电动球阀与开关卡套球阀，开启第一电动球阀与第二电动球阀；或，第一压力变送器的检测值在0.1mpa至在0.5mpa之间，控制器将第一调压阀调节为全开度，关闭第一电动球阀与第二电动球阀，开启第三电动球阀、第四电动球阀与开关卡套球阀。

8、作为优选，所述开关卡套球阀与所述气气增压器的驱动气入口之间安装电连接于所述控制器的第三调压阀。

9、作为优选，还包括电连接于所述控制器的第二压力变送器，所述第二压力变送器安装于所述第一调压阀的出口端。

10、作为优选，还包括止回阀，所述止回阀安装于所述第二压力变送器的下游，且位于所述第一电动球阀与所述第三电动球阀的上游。

11、作为优选，所述主管出口的第一路还连接有电动调节阀，所述电动调节阀电连接于所述控制器，且安装于所述第二调压阀与下游用户管路之间。

12、作为优选，所述主管出口的第一路还连接有安全切断阀，所述安全切断阀安装于所述第二调压阀的上游。

13、作为优选，所述放空管的出口与所述第一调压阀之间安装第一开关球阀。

14、作为优选，所述气体引射器的出口与下游用户管路之间安装第二开关球阀。

15、作为优选，所述气气增压器为二级增压结构。

16、本发明的有益效果：

17、本发明提供了一种无外部动力源的低碳节能型天然气放空回收系统，

18、第一压力变送器安装于第一调压阀的入口端，放空管的出口连接第一调压阀后分为两路，第一路经第一电动球阀连接至气体引射器的低压入口，气体引射器的出口连接至下游用户管路，第二路经第三电动球阀连接至气气增压器的增压气体入口，气气增压器的增压气体出口经第四电动球阀连接至气体引射器的低压入口；

19、主管的出口分为三路，第一路经第二调压阀连接至下游用户管路，第二路经开关卡套球阀连接至气气增压器的驱动气入口，第三路经第二电动球阀连接至气体引射器的驱动气入口；

20、控制器电连接于第一压力变送器、第一调压阀、第二调压阀、第一电动球阀、第二电动球阀、第三电动球阀与第四电动球阀，加快响应速度，以便根据压力变化实时调整工作模式，实现精细化节能控制；

21、控制器将第二调压阀的出口压力调节至下游用户需求压力，第一压力变送器的检测值大于下游用户需求压力时，放空管的高压天然气经第一调压阀减压至下游用户需求压力+0.1mpa，随后依次流经第一电动球阀、气体引射器与经第二调压阀调压后的主管天然气汇合，共同输送至下游用户管路；第一压力变送器的检测值在0.5mpa至下游用户需求压力之间时，放空管的中压天然气经全开的第一调压阀与第一电动球阀进入气体引射器的低压入口，主管的部分高压天然气经第二电动球阀进入气体引射器的驱动气入口，气体引射器出口的至下游用户需求压力+0.1mpa的混合气体与经第一调压阀调压至下游用户需求压力的主管天然气汇合，输送至下游用户管路；第一压力变送器的检测值在0.1mpa至在0.5mpa之间时，放空管的低压天然气经全开的第一调压阀与第三电动球阀进入气气增压器的增压气体入口，主管的部分高压天然气经开关卡套球阀进入气气增压器的驱动气入口，气气增压器出口的至下游用户需求压力+0.1mpa的混合气体经第四电动球阀、气体引射器与经第一调压阀调压至下游用户需求压力的主管天然气汇合，共同输送至下游用户管路；

22、全程无外部能耗，实现天然气零排放回收，最大限度降低碳排放和能源消耗。

1.一种无外部动力源的低碳节能型天然气放空回收系统，其特征在于，包括放空管、主管、气体引射器(1)、气气增压器(2)、第一压力变送器(3)、第一调压阀(4)、第二调压阀(5)、开关卡套球阀(6)、第一电动球阀(7)、第二电动球阀(8)、第三电动球阀(9)、第四电动球阀(10)与控制器，所述控制器电连接于所述第一压力变送器(3)、所述第一调压阀(4)、所述第二调压阀(5)、所述第一电动球阀(7)、所述第二电动球阀(8)、所述第三电动球阀(9)与所述第四电动球阀(10)；

2.根据权利要求1所述的无外部动力源的低碳节能型天然气放空回收系统，其特征在于，所述开关卡套球阀(6)与所述气气增压器(2)的驱动气入口之间安装电连接于所述控制器的第三调压阀(11)。

3.根据权利要求1所述的无外部动力源的低碳节能型天然气放空回收系统，其特征在于，还包括电连接于所述控制器的第二压力变送器(12)，所述第二压力变送器(12)安装于所述第一调压阀(4)的出口端。

4.根据权利要求3所述的无外部动力源的低碳节能型天然气放空回收系统，其特征在于，还包括止回阀(13)，所述止回阀(13)安装于所述第二压力变送器(12)的下游，且位于所述第一电动球阀(7)与所述第三电动球阀(9)的上游。

5.根据权利要求1所述的无外部动力源的低碳节能型天然气放空回收系统，其特征在于，所述主管出口的第一路还连接有电动调节阀(15)，所述电动调节阀(15)电连接于所述控制器，且安装于所述第二调压阀(5)与下游用户管路之间。

6.根据权利要求1所述的无外部动力源的低碳节能型天然气放空回收系统，其特征在于，所述主管出口的第一路还连接有安全切断阀(14)，所述安全切断阀(14)安装于所述第二调压阀(5)的上游。

7.根据权利要求1所述的无外部动力源的低碳节能型天然气放空回收系统，其特征在于，所述放空管的出口与所述第一调压阀(4)之间安装第一开关球阀(16)。

8.根据权利要求1所述的无外部动力源的低碳节能型天然气放空回收系统，其特征在于，所述气体引射器(1)的出口与下游用户管路之间安装第二开关球阀(17)。

9.根据权利要求1所述的无外部动力源的低碳节能型天然气放空回收系统，其特征在于，所述气气增压器(2)为二级增压结构。