天然气管网压力能利用技术

第1章 绪论

　　1.1　引言　/ 001

　　1.2　天然气管网建设与发展方向　/ 001

　　　1.2.1　天然气产业发展现状及趋势　/ 001

　　　1.2.2　天然气管网建设特点和预期目标　/ 003

　　1.3　天然气压力能应用特点与发展潜力　/ 005

　　　1.3.1　天然气管网压力能的含量及特征　/ 005

　　　1.3.2　天然气管网压力能的应用背景　/ 006

　　　1.3.3　天然气管网压力能的应用方式和发展潜力　/ 007

　　参考文献　/ 008



第2章 高压气体膨胀技术与设备

　　2.1　引言　/ 009

　　2.2　高压气体膨胀技术　/ 009

　　　2.2.1　气体膨胀过程分析　/ 009

　　　2.2.2　气体膨胀热力学分析　/ 013

　　2.3　高压气体膨胀设备　/ 014

　　　2.3.1　气体膨胀类型　/ 014

　　　2.3.2　活塞式膨胀机　/ 015

　　　2.3.3　螺杆膨胀机　/ 017

　　　2.3.4　涡旋式膨胀机　/ 020

　　　2.3.5　透平膨胀机　/ 021

　　　2.3.6　气波制冷机　/ 022

　　参考文献　/ 025



第3章 天然气管网压力能利用其他相关系统和设备

　　3.1　引言　/ 027

　　3.2　低温天然气复温换热系统　/ 028

　　　3.2.1　空温式换热器　/ 028

　　　3.2.2　管壳式换热器　/ 032

　　3.3　压力能发电系统及设备　/ 042

　　　3.3.1　磁力发电机原理　/ 042

　　　3.3.2　压力能发电设备　/ 045

　　3.4　气体压缩系统及设备　/ 048

　　　3.4.1　离心式压缩机　/ 048

　　　3.4.2　活塞式压缩机　/ 053

　　　3.4.3　螺杆压缩机　/ 055

　　3.5　自动控制系统及常用仪表　/ 057

　　　3.5.1　仪表自控系统功能　/ 057

　　　3.5.2　常用仪表　/ 059

　　参考文献　/ 063



第4章 天然气管网压力能利用系统设计

　　4.1　引言　/ 064

　　4.2　天然气管网压力能发电系统　/ 064

　　　4.2.1　大型天然气压力能发电工艺系统　/ 065

　　　4.2.2　中型天然气压力能发电工艺系统　/ 069

　　　4.2.3　小型天然气压力能发电工艺系统　/ 074

　　　4.2.4　微型天然气压力能发电工艺系统　/ 077

　　　4.2.5　天然气压力能管道内置发电工艺系统　/ 080

　　4.3　天然气管网压力能制冷系统　/ 085

　　　4.3.1　天然气压力能制冷分类　/ 085

　　　4.3.2　压力能用于废旧橡胶低温粉碎　/ 088

　　　4.3.3　压力能用于天然气液化　/ 091

　　　4.3.4　压力能用于冷库　/ 094

　　4.4　天然气管网压力能综合利用系统　/ 097

　　　4.4.1　天然气压力能集成发电-橡胶粉碎-冷库工艺研究　/ 098

　　　4.4.2　压力能集成发电-CNG-冷库-空调工艺研究　/ 101

　　4.5　天然气管网压力能的其他应用　/ 105

　　　4.5.1　天然气压力能用于储气调峰 　/ 105

　　　4.5.2　天然气压力能用于CNG 加压　/ 106

　　参考文献　/ 109



第5章 压力能利用相关支撑技术及发展趋势

　　5.1　引言　/ 111

　　5.2　燃气调压技术　/ 111

　　　5.2.1　调压器原理及分类　/ 112

　　　5.2.2　调压器工作特性及影响因素　/ 114

　　　5.2.3　调压器选型及设备　/ 118

　　　5.2.4　远程智能调压系统　/ 124

　　5.3　智能电网技术　/ 125

　　　5.3.1　智能电网定义　/ 125

　　　5.3.2　智能电网特点　/ 125

　　　5.3.3　智能电网关键技术　/ 126

　　　5.3.4　智能电网发展趋势　/ 127

　　5.4　智能管网技术　/ 131

　　　5.4.1　智能管网概述　/ 131

　　　5.4.2　智能管网关键技术及其特点　/ 133

　　　5.4.3　智能管网建设的制约因素　/ 134

　　　5.4.4　智能管网发展趋势　/ 135

　　5.5　噪声控制技术　/ 138

　　　5.5.1　噪声危害　/ 139

　　　5.5.2　噪声根源分析　/ 139

　　　5.5.3　噪声控制技术　/ 139

　　　5.5.4　噪声控制技术发展趋势　/ 140

　　5.6　新型发电技术　/ 141

　　　5.6.1　波浪能发电技术　/ 141

　　　5.6.2　热电偶发电技术　/ 147

　　　5.6.3　纳米发电机　/ 149

　　参考文献　/ 150



第6章 压力能利用项目与相关产业衔接和发展

　　6.1　引言　/ 152

　　6.2　冷库行业与天然气压力能利用衔接　/ 152

　　　6.2.1　冷库行业发展现状　/ 152

　　　6.2.2　低温天然气冷能用于冷库工艺　/ 153

　　　6.2.3　制约冷库工艺发展的主要矛盾简述　/ 154

　　　6.2.4　冷能回收利用冷库项目市场前景与预测　/ 154

　　6.3　制冰行业与天然气压力能利用衔接　/ 155

　　　6.3.1　制冰行业发展现状　/ 155

　　　6.3.2　国内制冰工艺　/ 155

　　　6.3.3　低温天然气冷能用于制冰工艺　/ 156

　　　6.3.4　制冰工艺对比　/ 157

　　　6.3.5　冷能回收利用制冰项目市场前景与预测　/ 158

　　6.4　空调行业与天然气压力能利用衔接　/ 158

　　　6.4.1　空调蓄冷方式　/ 158

　　　6.4.2　空调蓄冷发展现状　/ 160

　　　6.4.3　低温天然气冷能用于空调制冷工艺　/ 161

　　6.5　干冰行业与天然气压力能利用衔接　/ 163

　　　6.5.1　干冰行业发展现状　/ 163

　　　6.5.2　国内现有干冰制取工艺　/ 165

　　　6.5.3　利用天然气压力能制取干冰工艺　/ 165

　　　6.5.4　制约干冰项目发展的主要矛盾简述　/ 167

　　　6.5.5　冷能回收利用制取干冰项目市场前景与预测　/ 167

　　6.6　废旧橡胶回收利用与天然气压力能利用衔接　/ 168

　　　6.6.1　橡胶回收利用行业现状　/ 168

　　　6.6.2　天然气压力能用于橡胶粉碎工艺　/ 170

　　　6.6.3　制约深冷粉碎项目发展的主要矛盾简述　/ 171

　　　6.6.4　冷能回收利用深冷粉碎项目市场前景与预测　/ 172

　　6.7　小型LNG 液化产业与天然气压力能利用衔接　/ 172

　　　6.7.1　小型LNG 液化产业发展现状　/ 172

　　　6.7.2　天然气压力能制LNG 工艺　/ 174

　　6.8　天然气压力能分布式数据中心　/ 176

　　　6.8.1　数据中心行业发展现状　/ 176

　　　6.8.2　分布式数据中心制冷工艺　/ 177

　　　6.8.3　天然气压力能分布式数据中心前景预测　/ 178

　　参考文献　/ 179



第7章 压力能利用项目设计规范

　7.1　引言　/ 181

　　7.2　石油专业设计规范　/ 181

　　　7.2.1　天然气规范　/ 181

　　　7.2.2　设计类相关规范　/ 183

　　7.3　化工专业设计规范　/ 185

　　　7.3.1　设备设计相关规范　/ 185

　　　7.3.2　维护检修相关规范　/ 186

　　7.4　机械专业设计规范　/ 187

　　　7.4.1　泵相关规范　/ 187

　　　7.4.2　压缩机相关规范　/ 188

　　　7.4.3　制冷设备相关规范　/ 189

　　7.5　城镇建设行业设计规范　/ 192

　　7.6　项目运营管理设计规范　/ 194

　　　7.6.1　天然气压力能利用设计规范案例分析　/ 194

　　　7.6.2　公用工程及辅助设施设计规范　/ 195

　　　7.6.3　劳动保护、安全、消防设计规范　/ 198

　　　7.6.4　环境保护设计规范　/ 201



第8章 大型压力利用工程建设管理

　　8.1　引言　/ 203

　　8.2　现场调研及设计　/ 203

　　　8.2.1　建设条件调研分析　/ 203

　　　8.2.2　项目方案设计　/ 204

　　8.3　工程建设准备　/ 204

　　　8.3.1　施工组织及分工　/ 204

　　　8.3.2　施工准备　/ 204

　　8.4　项目设备验收　/ 205

　　　8.4.1　膨胀机验收　/ 205

　　　8.4.2　换热器验收　/ 206

　　8.5　工程建设说明　/ 208

　　　8.5.1　土方作业　/ 208

　　　8.5.2　撬装设备吊装　/ 208

　　　8.5.3　工艺管道作业　/ 209

　　　8.5.4　冷热水系统安装　/ 211

　　　8.5.5　电缆电线、防静电接地安装　/ 211

　　8.6　工程建设管理　/ 211

　　　8.6.1　工程质量和安全管理　/ 211

　　　8.6.2　工期管理　/ 212

　　　8.6.3　成本管理　/ 212

　　8.7　环境影响评价及防治　/ 212

　　参考文献　/ 213



第9章 大型压力能利用项目维护和运营

　　9.1　引言　/ 215

　　9.2　大型压力能利用项目简介　/ 215

　　9.3　大型压力能利用项目运行维护　/ 216

　　　9.3.1　主要设备介绍　/ 216

　　　9.3.2　设备调试　/ 217

　　　9.3.3　故障现象及排除措施　/ 220

　　　9.3.4　安全事故与应急措施　/ 224

　　　9.3.5　设备维护　/ 227

　　9.4　大型压力能利用项目运营影响因素分析　/ 228

　　　9.4.1　项目的运营瓶颈及制约因素　/ 228

　　　9.4.2　项目利益相关性分析　/ 229

　　　9.4.3　项目运营模式选择　/ 230

　　　9.4.4　已有项目运营方式分析　/ 232

　　9.5　大型压力能利用项目运营案例分析　/ 232

　　　9.5.1　技术方案设计　/ 232

　　　9.5.2　运营关键因素分析　/ 234

　　　9.5.3　运营方案设计　/ 236

　　　9.5.4　技术经济性分析　/ 237

　　参考文献　/ 239