1.本实用新型属于新能源
储能领域，涉及一种天然气储能技术的系统。
背景技术：
2.近年来空气储能技术研究的比较深入，压缩空气储能方式较多方式，主要原理是在电网负荷较低时，利用过剩电力将空气压缩成压缩空气，储存在盐穴、矿坑或大型储罐中，待用电高峰期时将压缩空气通过空气透平推动发电机发电，或与燃气燃烧结合推动燃机发电，压缩空气储能目前的效率约在50％-70％，然而目前还没有针对天然气的储能技术，并且压缩机的电耗较高。
技术实现要素：
3.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种天然气储能技术的系统，该系统能够实现天然气的储能，且压缩机的电耗较低。
4.为达到上述目的，本实用新型所述的天然气储能技术的系统包括天然气管网、天然气压缩机、压缩机换热器、压缩天然气进气阀、盐穴/矿井进出气总阀、盐穴/矿井、高压天然气出气阀、透平机换热器、天然气透平机、发电机、高温储热罐及低温储热罐；
5.天然气管网经天然气压缩机、压缩机换热器的管侧、压缩天然气进气阀、高压天然气出气阀、透平机换热器的管侧及天然气透平机与天然气管网相连通，天然气透平机与发电机相连接，盐穴/矿井经盐穴/矿井进出气总阀与高压天然气出气阀和压缩天然气进气阀之间的管道相连通；
6.透平机换热器的壳侧出口经低温储热罐及压缩机换热器的壳侧、高温储热罐与透平机换热器的壳侧入口相连通。
7.透平机换热器的管侧经功率控制阀与天然气透平机相连通。
8.低温储热罐经低温储热罐循环泵与压缩机换热器的壳侧相连通。
9.高温储热罐经高温蓄热罐循环泵与透平机换热器的壳侧入口相连通。
10.本实用新型具有以下有益效果：
11.本实用新型所述的天然气储能技术的系统在具体操作时，在晚上电网负荷较低、天然气负荷较低时，利用剩余电力将天然气管网中的天然气抽取压缩，并存储于盐穴/矿井，同时以换热的方式吸收天然气的热量，对天然气进行降温，以实现蓄热、剩余电力的利用以及天然气的存储；待白天电网负荷较高，同时天然气负荷相应较高时，将盐穴/矿井中的天然气输出并换热升温，再经天然气透平机做功，然后送入天然气管网中，以实现天然气的释放以及热能的释放，同时补充电网负荷以及天然气负荷，以实现深度调峰，经济效益可观，同时利用盐穴/矿井进行天然气的存储，具有容积大及成本低的特点。
附图说明
12.图1为本实用新型的结构图。
13.其中，1为天然气压缩机、2为压缩机换热器、3为压缩天然气进气阀、4为盐穴/矿井进出气总阀、5为盐穴/矿井、6为高压天然气出气阀、7为透平机换热器、8为天然气透平机、9为发电机、10为高温储热罐、11为低温储热罐、12为高温蓄热罐循环泵、13为低温储热罐循环泵、14为功率控制阀。
具体实施方式
14.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本实用新型公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本实用新型公开的概念。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
15.在附图中示出了根据本实用新型公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
16.参考图1，本实用新型所述的天然气储能技术的系统包括天然气管网、天然气压缩机1、压缩机换热器2、压缩天然气进气阀3、盐穴/矿井进出气总阀4、盐穴/矿井5、高压天然气出气阀6、透平机换热器7、天然气透平机8、发电机9、高温储热罐10、低温储热罐11、高温蓄热罐循环泵12、低温储热罐循环泵13及功率控制阀14；
17.天然气管网经天然气压缩机1、压缩机换热器2的管侧、压缩天然气进气阀3、高压天然气出气阀6、透平机换热器7的管侧、功率控制阀14及天然气透平机8与天然气管网相连通，天然气透平机8与发电机9相连接，盐穴/矿井5经盐穴/矿井进出气总阀4与高压天然气出气阀6和压缩天然气进气阀3之间的管道相连通；
18.透平机换热器7的壳侧出口经低温储热罐11、低温储热罐循环泵13、压缩机换热器2的壳侧、高温储热罐10及高温蓄热罐循环泵12与透平机换热器7的壳侧入口相连通。
19.本实用新型的具体工作过程为：
20.在晚上电网负荷较低、天然气负荷较低时，天然气压缩机1利用过剩电力将天然气管网中的天然气压缩至高压(8mpa以上)，再利用压缩机换热器2进行换热降温，然后经压缩天然气进气阀3及盐穴/矿井进出气总阀4进入盐穴/矿井5中储存，与此同时，低温储热罐11输出的低温储热材料通过低温储热罐循环泵13进入到压缩机换热器2中换热升温，然后进入到高温储热罐10中存储；
21.待白天电网负荷较高，同时天然气负荷相应较高时，打开盐穴/矿井进出气总阀4及高压天然气出气阀6，盐穴/矿井5中储存的低温高压天然气经透平机换热器7的管侧换热升温后进入到天然气透平机8中做功，推动天然气透平机8工作，天然气透平机8带动发电机9发电，做功后的低压天然气进入到天然气官网中，以供给官网用户，与此同时，高温储热罐10输出的高温储热材料经高温蓄热罐循环泵12进入到透平机换热器7的壳侧中进行换热降温，然后返回至低温储热罐11中存储，其中，发电机9的功率通过功率控制阀14的开度来调节。
技术特征：
1.一种天然气储能技术的系统，其特征在于，包括天然气管网、天然气压缩机(1)、压缩机换热器(2)、压缩天然气进气阀(3)、盐穴/矿井进出气总阀(4)、盐穴/矿井(5)、高压天然气出气阀(6)、透平机换热器(7)、天然气透平机(8)、发电机(9)、高温储热罐(10)及低温储热罐(11)；天然气管网经天然气压缩机(1)、压缩机换热器(2)的管侧、压缩天然气进气阀(3)、高压天然气出气阀(6)、透平机换热器(7)的管侧及天然气透平机(8)与天然气管网相连通，天然气透平机(8)与发电机(9)相连接，盐穴/矿井(5)经盐穴/矿井进出气总阀(4)与高压天然气出气阀(6)和压缩天然气进气阀(3)之间的管道相连通；透平机换热器(7)的壳侧出口经低温储热罐(11)及压缩机换热器(2)的壳侧、高温储热罐(10)与透平机换热器(7)的壳侧入口相连通。2.根据权利要求1所述的天然气储能技术的系统，其特征在于，透平机换热器(7)的管侧经功率控制阀(14)与天然气透平机(8)相连通。3.根据权利要求1所述的天然气储能技术的系统，其特征在于，低温储热罐(11)经低温储热罐循环泵(13)与压缩机换热器(2)的壳侧相连通。4.根据权利要求1所述的天然气储能技术的系统，其特征在于，高温储热罐(10)经高温蓄热罐循环泵(12)与透平机换热器(7)的壳侧入口相连通。
技术总结
本实用新型公开了一种天然气储能技术的系统，天然气管网经天然气压缩机、压缩机换热器的管侧、压缩天然气进气阀、高压天然气出气阀、透平机换热器的管侧及天然气透平机与天然气管网相连通，天然气透平机与发电机相连接，盐穴/矿井经盐穴/矿井进出气总阀与高压天然气出气阀和压缩天然气进气阀之间的管道相连通；透平机换热器的壳侧出口经低温储热罐及压缩机换热器的壳侧、高温储热罐与透平机换热器的壳侧入口相连通，该系统能够实现天然气的储能，且压缩机的电耗较低。且压缩机的电耗较低。且压缩机的电耗较低。
技术研发人员：张瑞祥 李长海 姚尧 韩传高 马晓珑 董雷
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：2022.03.11
技术公布日：2022/7/4
声明：
“天然气储能技术的系统的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：西安热工研究院有限公司
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2024年06月21日 ~ 23日 
