天然氣調壓式發電裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種發電裝置，尤其是一種天然氣調壓式發電裝置。本實用新型專利技術提供了一種能夠利用天然氣輸送時的壓差進行發電的天然氣調壓式發電裝置，包括主管路、進口調壓閥、出口調壓閥以及壓差發電系統，所述進口調壓閥、壓差發電系統和出口調壓閥依次串聯布置在主管路上。由于利用的是天然氣壓差動力能發電，所以不消耗天然氣，做到零排放，不污染環境。調節天然氣流量就可以調節發電機組轉速和發電量，因此發電機組可以依據負荷要求調整發電量，實現發電與用電的協調。因為設置了進口調壓閥，出口是管線入口，可實現一次調節管線壓力。能為各個輸氣井場提供所需的電能。采用磁力傳動器可達到無接觸、無泄漏。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
天然氣調壓式發電裝置
本技術涉及一種發電裝置，尤其是一種天然氣調壓式發電裝置。
技術介紹
在天然氣的采輸過程中，天然氣高壓井口和輸氣管壓之間存在流動壓差，這部分能量并沒有在天然氣的采輸過程中引起重視，因此在以往的采輸過程中，這部分能量都被浪費掉，不利于節能環保。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是提供一種能夠利用天然氣采輸時的壓差進行發電的天然氣調壓式發電裝置。本技術解決其技術問題所采用的天然氣調壓式發電裝置，包括主管路、進口調壓閥、出口調壓閥以及壓差發電系統，所述進口調壓閥、壓差發電系統和出口調壓閥依次串聯布置在主管路上。進一步的是，所述壓差發電系統包括渦輪裝置和發電機，所述渦輪裝置包括渦輪和殼體，所述渦輪設置在殼體內，所述殼體上設置有導流盤和天然氣出口，所述殼體通過導流盤和天然氣出口布置在主管路上，所述導流盤與所述渦輪相互對應，所述發電機與所述渦輪傳動配合。進一步的是，所述壓差發電系統還包括由內磁體和外磁體組成的磁力傳動器，所述內磁體與渦輪相連，所述外磁體與所述發電機相連，所述內磁體設置在殼體內，所述外磁體設置在殼體外，并且內磁體與外磁體的位置相互匹配。進一步的是，所述壓差發電系統還包括密封罩，所述密封罩內注滿散熱油，所述外磁體設置在密封罩內。進一步的是，還包括平衡氣液缸，所述平衡氣液缸的兩端分別與密封罩和前氣源連通，以達到內、外磁體的壓力平衡。以天然氣流向為參考，前氣源即渦輪裝置之前的主管路壓力環境。進一步的是，所述密封罩安裝在殼體上，所述發電機安裝在密封罩上。進一步的是，還包括節流閥，所述節流閥布置在主管路上，并位于進口調壓閥和壓差發電系統之間。進一步的是，還包括進口截止閥，所述進口截止閥布置在主管路上，并位于進口調壓閥之前。進一步的是，還包括出口截止閥，所述出口截止閥布置在主管路上，并位于出口調壓閥之后。進一步的是，還包括旁通管路，所述旁通管路上設置有旁通截止閥，所述旁通管路與主管路并聯。本技術的有益效果是:1、由于利用的是天然氣壓差動力能發電，所以不消耗天然氣，做到零排放，不污染環境。2、調節天然氣流量就可以調節發電機組轉速和發電量，因此發電機組可以依據負荷要求調整發電量，實現發電與用電的協調。3、因為設置了進口調壓閥，出口是管線入口，可實現一次調節管線壓力。4、為各個輸氣井場提供所需的電能。5、采用磁力傳動器達到無接觸、無泄漏。【附圖說明】圖1是本技術的原理圖；圖中零部件、部位及編號:主管路1、進口調壓閥2、出口調壓閥3、渦輪裝置4、發電機5、渦輪6、殼體7、導流盤8、天然氣出口 9、內磁體10、外磁體11、密封罩12、平衡氣液缸13、節流閥14、進口截止閥15、出口截止閥16、旁通管路17、磁力傳動器18。【具體實施方式】下面結合附圖對本技術作進一步說明。如圖1所示，本技術包括主管路1、進口調壓閥2、出口調壓閥3以及壓差發電系統，所述進口調壓閥2、壓差發電系統和出口調壓閥3依次串聯布置在主管路I上。由于天然氣采輸的特殊性，為了防止天然氣泄漏，壓差發電系統的密封性必須達到相應的要求。在工作時，主管路I的進口端連接在高壓井口氣源上，主管路I的出口端與輸氣管相連，圖1中箭頭代表天然氣流向。此時，利用高壓井口氣源與輸氣管之間的壓力差，天然氣在輸送過程中就會帶動壓差發電系統發電，管線壓力可通過進口調節閥2和出口調節閥3進行調節，并可根據發電機5的負荷和保證輸氣管壓的工況下調整進口調壓閥2、出口調壓閥3的壓差以提高發電機5功率。這樣就使得輸送天然氣這一部分壓差能源得以利用，而且在發電過程中不會影響到天然氣的輸送。具體的，如圖1所示，所述壓差發電系統包括渦輪裝置4和發電機5，所述渦輪裝置4包括渦輪6和殼體7，所述渦輪6設置在殼體7內，所述殼體7上設置有導流盤8和天然氣出口 9，所述殼體7通過導流盤8和天然氣出口 9布置在主管路I上，所述導流盤8與所述渦輪6相互對應，所述發電機5與所述渦輪6傳動配合。渦輪裝置4的殼體7保證足夠的密封性，并且滿足壓力容器的指標。渦輪6通過轉軸安裝在殼體7內，當天然氣流動時，就能驅動渦輪6旋轉。渦輪6與發電機5可通過接觸式傳動或者非接觸式的傳動。優選使用非接觸式傳動。倘若采用接觸式傳動，則需要渦輪6轉軸延伸出殼體7與發電機6的軸相連接，這時就必須保證渦輪6轉軸與殼體7的密封配合，以避免天然氣泄漏。采用渦輪裝置4進行發電的效率較高。當采用非接觸式傳動時，所述壓差發電系統還包括由內磁體10和外磁體11組成的磁力傳動器18，所述內磁體10與渦輪6相連，所述外磁體11與所述發電機5相連,所述內磁體10設置在殼體7內，所述外磁體11設置在殼體7外，并且內磁體10與外磁體11的位置相互匹配。此時，渦輪6與發電機5之間采用磁力進行傳動，為避免屏蔽磁場，殼體7就需要采用非導磁材料制成。由于渦輪6并不需要與發電機5直接接觸，因此殼體7上就無需開設供傳動軸伸出的孔，這樣殼體7的整體密封性能就更加良好，在長期的使用中也無需維護，其可靠性得以極大的提高。在使用時，渦輪6旋轉的動力、經磁力傳動器18的磁力線傳至外磁力鋼總成，為交流發電機提供動力。內磁體10和外磁體11均采用永磁體即可。為了快速的為磁體傳動器18散熱，如圖1所示，所述壓差發電系統還包括密封罩12,所述密封罩12內注滿散熱油,所述外磁體11設置在密封罩12內。散熱油既可以為外磁體11散熱，也能起到潤滑作用，可以保持整個磁體傳動器18處于合適的溫度。為了保持磁力傳遞器18的外磁體11和內磁體10壓力平衡，如圖1所示，還包括平衡氣液缸13，所述平衡氣液缸13的兩端分別與密封罩12和前氣源連通。以天然氣流向為參考，前氣源即渦輪裝置之前的主管路壓力環境。由于內磁體10是位于殼體7的天然氣中，而外磁體11是位于密封罩12的散熱油中，因此采用了平衡氣液缸13來使外磁體11和內磁體10的壓力平衡。具體的，如圖1所示，所述密封罩12安裝在殼體7上，所述發電機5安裝在密封罩12上。這樣的結構更加緊湊，占用較小的體積。主管路I上還可以設置節流閥14，節流閥14位于進口調壓閥2和壓差發電系統之間。具體的，如圖1所示，還包括進口截止閥15和出口截止閥16，所述進口截止閥15布置在主管路I上，并位于進口調壓閥2之前。所述出口截止閥16布置在主管路I上，并位于出口調壓閥3之后。整個裝置在停車時必須關閉好進口截止閥15和出口截止閥16。以避免天然氣泄漏或者出現其它狀況。具體的，如圖1所示，還包括旁通管路17，所述旁通管路17上設置有旁通截止閥，所述旁通管路17與主管路I并聯。在整個主管路I進行檢修時，就可以啟用旁通管路17，從而不影響天然氣的輸送。在主管路I運行時，可關閉旁通管路17，也可按比例設置主管路I和旁通管路17的輸送量。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
天然氣調壓式發電裝置，其特征在于：包括主管路（1）、進口調壓閥（2）、出口調壓閥（3）以及壓差發電系統，所述進口調壓閥（2）、壓差發電系統和出口調壓閥（3）依次串聯布置在主管路（1）上。

【技術特征摘要】
1.天然氣調壓式發電裝置，其特征在于:包括主管路(I)、進口調壓閥(2)、出口調壓閥(3)以及壓差發電系統，所述進口調壓閥(2)、壓差發電系統和出口調壓閥(3)依次串聯布置在主管路(I)上。2.如權利要求1所述的天然氣調壓式發電裝置，其特征在于:所述壓差發電系統包括渦輪裝置(4)和發電機(5)，所述渦輪裝置(4)包括渦輪(6)和殼體(7)，所述渦輪(6)設置在殼體(7 )內，所述殼體(7 )上設置有導流盤(8 )和天然氣出口( 9 )，所述殼體(7 )通過導流盤(8)和天然氣出口(9)布置在主管路(I)上，所述導流盤(8)與所述渦輪(6)相互對應，所述發電機(5)與所述渦輪(6)傳動配合。3.如權利要求2所述的天然氣調壓式發電裝置，其特征在于:所述壓差發電系統還包括由內磁體(10)和外磁體(11)組成的磁力傳動器(18)，所述內磁體(10)與渦輪(6)相連，所述外磁體(11)與所述發電機(5)相連，所述內磁體(10)設置在殼體(7)內，所述外磁體(11)設置在殼體(7)外，并且內磁體(10)與外磁體(11)的位置相互匹配。4.如權利要求3所述的天然氣調壓式發電裝置，其特征在于:所述壓差發電系統還包括密封罩...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張泉，嚴宏嘉，陳伯明，
申請(專利權)人：南充西南石油大學設計研究院有限責任公司，
類型：新型
國別省市：四川;51