吴浩*，李治东，王晓娜，成庆林

（1.中国石油天然气股份有限公司规划总院；2.东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室）

0 引言

当今，世界各国能源消耗的趋势逐渐向“碳中和”、可持续的方向转变。天然气作为一次能源中较为清洁的能源之一，每年的消费比重在不断增加[1]。天然气自井口采出，到集气站、净化处理厂，以及之后的外输，最终送至用户，整个过程大都离不开管道输送，其中很多环节都需要通过调压阀降压，降压的同时会引起温度的骤降，在造成压力能和冷能损失的同时，还有可能发生管道内结冰等严重事故。因此越来越多学者将目光聚集于此，在保证安全生产前提下，提出很多方法对这部分节流造成的压能损失和冷能损失进行合理回收利用[2-3]。

2013年，陆涵[4]以中国首个天然气压力能发电-制冰系统的示范工程项目为研究对象，提出采用星旋流体马达替换螺杆膨胀机，改造后整套工艺系统的㶲效率为42.6%，发电量为120 kW；2015年，张超等[5]探究了相关运行参数对膨胀压差发电量的影响，发现存在一个最佳膨胀机进出口压力配比使得净发电量最大；2017年，赵先勤等[6]开展了天然气压力能发电项目，针对螺杆膨胀机进行了热力学分析，定义了新的指标用于估算实际发电功率，通过计算投资回收期确定项目具有的可实施性；2019年，商艳红等[7]针对涪陵焦石坝页岩气开采现状，提出了采用螺杆膨胀机和针型阀二级减压的流程，从技术经济学角度论证了通过膨胀机回收调压过程压差能量用于发电的可行性；……