CN106545407B - 一种用于石油电动钻机的燃气发电站 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于石油电动钻机的燃气发电站，它包括内部结构和外部结构，所述的内部结构包括燃气供给装置、燃气净化器、调压器、燃气发电机组、循环冷却器、排气装置、变压器和快速插拔板，燃气供给装置与燃气净化器相连，燃气净化器与调压器连接，调压器与燃气发电机组的主进口T1相连，燃气发电机组的主输出端P1与变压器相连，变压器与快速插拔板连接；所述的外部结构主要包括箱体，箱体的正面上从上到下设置有可燃性气体探测系统、自动控制系统、视频监控系统、网络通信系统和快速插拔板，视频监控系统位于自动控制系统的左侧。本发明实现了石油钻机的电动开采、绿色开采，具有节约成本、清洁节能、自动化程度高的特点。

Description

一种用于石油电动钻机的燃气发电站
技术领域
本发明涉及一种用于石油电动钻机的燃气发电站。
背景技术
目前，国外进行燃气发电机的研制已有多年，各国发展速度和研制水平不尽一样，从发达国家的情况看，天然气已成为美国、日本、欧洲电力的重要来源。在美国，美国通用电气公司（GE）从2001年便开始进行燃气发电机组在油气田工程上的应用试验，积累了丰富的应用经验。我国作为世界第一大能源消费国，天然气发电量也保持着较快的增长速度，但目前，在我国的发电燃料组合中，天然气所发挥的作用微乎其微，天然气发电量仅占发电总量的2%左右，这一水平远低于亚洲及其他地区。随着环保问题的日益严重及绿色GDP观念的提出，国家将节能减排作为政府考核指标之一，各地政府均加大了能源结构的调整，鼓励使用天然气作为替代能源。
油气田工程中采用燃气发电技术，不仅能充分发挥天然气在能效、环境可持续性、能源安全等方面的优势，而且有利于实现钻井行业的节能高效绿色环保的目标。我国四川、新疆等地区天然气地质资源量很大，天然气较低的成本为其广泛应用于油气田工程发电用途提供了便利。以国家大力提倡节能减排和能源科技创新为契机，进行钻机燃气发电站的开发，顺应了我国节能环保产业的趋势，有利于我国在油气田工程发电系统领域内的进一步发展，缩小与国际水平的差距。
在以上发展背景下，发明钻机燃气发电站，改变钻机设备依赖柴油发电的瓶颈，实现“油改气”技术的创新，解决排放污染高、单位能耗高、燃料成本高等一系列问题，可促进绿色钻井目标的实现，而且产品的市场前景十分广阔。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种节约成本、清洁节能、安全可靠、自动化程度高、能够实现绿色开采的用于石油电动钻机的燃气发电站。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种用于石油电动钻机的燃气发电站，它包括内部结构和外部结构，所述的内部结构包括燃气供给装置、燃气净化器、调压器、燃气发电机组、循环冷却器、排气装置、变压器和快速插拔板，燃气供给装置的进口接天然气，燃气供给装置的出口与燃气净化器的进口相连，燃气净化器的出口与调压器连接，调压器与燃气发电机组的主进口T1相连，燃气发电机组的主输出端P1与变压器相连，变压器与快速插拔板连接，燃气发电机组的副出口P2与循环冷却器的进口连接，循环冷却器的一个主出口与燃气发电机组的副进口T2连接，循环冷却器的另一个副出口与排气装置连接；所述的外部结构为集装箱箱式结构，它主要包括箱体，箱体的正面上从上到下设置有均和燃气发电机组连接的可燃性气体探测系统、自动控制系统、视频监控系统、网络通信系统和快速插拔板，视频监控系统位于自动控制系统的左侧。
进一步地，所述的燃气供给装置与燃气净化器之间设置有用于控制燃气供给速率和流量的放散阀。
进一步地，所述的燃气净化器包括用于去除杂质元素或颗粒的除杂装置和用于脱水的脱水装置。
进一步地，所述的自动控制系统上设置有多个控制按钮。
进一步地，所述的快速插拔板上设有用于与电网组网的组网接口、用于燃气发电站与燃气发电站之间并网的串联接口和并联接口、用于接引电源的标准电源接口。
进一步地，所述的内部结构还包括有保护装置和一体化消音房，一体化消音房包纳着燃气发电机组。
本发明具有以下优点：
1、本发明所述的一种用于石油电动钻机的燃气发电站解决了传统的石油钻机依靠柴油机作为驱动力的技术问题，实现了石油钻机的电动开采、绿色开采，具有节约成本、清洁节能特点。
2、本发明所述的一种用于石油电动钻机的燃气发电站功能强大，自动化程度高，更加智能化。
3、本发明所述的一种用于石油电动钻机的燃气发电站直接集成在一个集装箱内，移动和组装方便，同时能够多台并网或组网运行，实用性强，应用前景广泛。
附图说明
图1 为本发明的内部结构示意图；
图2 为本发明的外部结构示意图；
图3 为本发明的相关系统与燃气发电机组4的关系结构框图；
图中：1-燃气供给装置，2-燃气净化器，3-调压器，4-燃气发电机组，5-循环冷却器，6-排气装置，7-变压器，8-快速插拔板，9-放散阀，10-箱体，11-可燃性气体探测系统，12-自动控制系统，13-视频监控系统，14-网络通信系统，15-控制按钮，16-组网接口，17-串联接口，18-并联接口，19-标准电源接口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1~图3所示，一种用于石油电动钻机的燃气发电站，它包括内部结构和外部结构，所述的内部结构包括燃气供给装置1、燃气净化器2、调压器3、燃气发电机组4、循环冷却器5、排气装置6、变压器7和快速插拔板8，燃气供给装置1的进口接天然气，燃气供给装置1的出口与燃气净化器2的进口相连，燃气净化器2的出口与调压器3连接，调压器3与燃气发电机组4的主进口T1相连，燃气发电机组4的主输出端P1与变压器7相连，变压器7与快速插拔板8连接，燃气发电机组4的副出口P2与循环冷却器5的进口连接，循环冷却器5的一个主出口与燃气发电机组4的副进口T2连接，循环冷却器5的另一个副出口与排气装置6连接；所述的外部结构为集装箱箱式结构，它主要包括箱体10，箱体10的正面上从上到下设置有均和燃气发电机组4连接的可燃性气体探测系统11、自动控制系统12、视频监控系统13、网络通信系统14和快速插拔板8，视频监控系统13位于自动控制系统12的左侧。
更进一步地，燃气供给装置1与燃气净化器2之间设置有用于控制燃气供给速率和流量的放散阀9；燃气净化器2包括用于去除杂质元素或颗粒的除杂装置和用于脱水的脱水装置；自动控制系统12上设置有多个控制按钮15；快速插拔板8上设有用于与电网组网的组网接口16、用于燃气发电站与燃气发电站之间并网的串联接口17和并联接口18、用于接引电源的标准电源接口19；内部结构还包括有保护装置和一体化消音房，一体化消音房包纳着燃气发电机组4。
本发明的安装过程和工作过程如下：将本发明的各个部件按照图1~图3所示的连接关系进行安装，将燃气供给装置1的进口接天然气，快速插拔板8按需要与其上对应的接口连接，本发明的安装过程完成。天然气经管道输送到燃气供给装置1中，开启放散阀9，天然气进入到燃气净化器2中，天然气经过燃气净化器2的除杂和脱水处理后进入到调压器3中；调压器3将高压或低压的天然气调整为具有合适压力的天然气，天然气接着被输送到燃气发电机组4中，燃气发电机组4将天然气进行发电后，废气通过副出口P2进入到循环冷却器5中，废气经过循环冷却器5的冷却处理后，大部分废气经过循环冷却器5的副出口进入到排气装置6中，经排气装置6处理后排放，小部分比较冷的废气则继续循环将燃气发电机组4中的废气的热量不断向外传递，最终实现对燃气发电机组4的降温；燃气发电机组4的主输出端P1与变压器7连接并输送出电能，经过变压器7的变压作用，燃气发电机组4产生的高压或低压电能变成可以利用的电能，此时电能经过快速插拔板8上的标准电源接口19可以作为石油钻机的动力以及其他用电设备或设施的电源；燃气发电机组4产生的电能还可以通过电网接口16与电网并网运行使用，燃气发电机组4与燃气发电机组4之间还可以通过串联接口17和并联接口18串联或并联使用。
上述过程中，外部结构上设置的多个系统提高了对本燃气发电系统的监测和控制能力，同时提高了本燃气发电系统的自动化程度；本燃气发电系统的外部结构采用集装箱式装机结构，大大方便了本燃气发电系统的移动和组装；本发明对燃气发电机组4进行了消音和循环冷却，实现了循环开发和降低噪音的目的；燃气净化器2将天然气中的杂质和水分去除，实现了绿色开发的目的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (3)

1.一种用于石油电动钻机的燃气发电站，其特征在于：它包括内部结构和外部结构，所述的内部结构包括燃气供给装置（1）、燃气净化器（2）、调压器（3）、燃气发电机组（4）、循环冷却器（5）、排气装置（6）、变压器（7）和快速插拔板（8），燃气供给装置（1）的进口接天然气，燃气供给装置（1）的出口与燃气净化器（2）的进口相连，燃气净化器（2）的出口与调压器（3）连接，调压器（3）与燃气发电机组（4）的主进口T1相连，燃气发电机组（4）的主输出端P1与变压器（7）相连，变压器（7）与快速插拔板（8）连接，燃气发电机组（4）的副出口P2与循环冷却器（5）的进口连接，循环冷却器（5）的一个主出口与燃气发电机组（4）的副进口T2连接，循环冷却器（5）的另一个副出口与排气装置（6）连接；所述的外部结构为集装箱箱式结构，它主要包括箱体（10），箱体（10）的正面上从上到下设置有均和燃气发电机组（4）连接的可燃性气体探测系统（11）、自动控制系统（12）、视频监控系统（13）、网络通信系统（14）和快速插拔板（8），视频监控系统（13）位于自动控制系统（12）的左侧；所述的燃气净化器（2）包括用于去除杂质元素或颗粒的除杂装置和用于脱水的脱水装置；所述的快速插拔板（8）上设有用于与电网组网的组网接口（16）、用于燃气发电站与燃气发电站之间并网的串联接口（17）和并联接口（18）、用于接引电源的标准电源接口（19）；所述的内部结构还包括有保护装置和一体化消音房，一体化消音房包纳着燃气发电机组（4）。
2.根据权利要求1所述的一种用于石油电动钻机的燃气发电站，其特征在于：所述的燃气供给装置（1）与燃气净化器（2）之间设置有用于控制燃气供给速率和流量的放散阀（9）。
3.根据权利要求1所述的一种用于石油电动钻机的燃气发电站，其特征在于：所述的自动控制系统（12）上设置有多个控制按钮（15）。
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