CN109356715A - 一种高原油田注氮工程专用发电机组 - Google Patents

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李国祥
程晶晶
卢秋柱
朱洪春
陈光亮
齐效明
曹政坤
张俊红
侯跃艳
李建勇
刘玉良
徐龙
张在全
赖艳华
诸葛伟林
陈化
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Abstract

本发明公开了一种高原油田注氮工程专用发电机组，主要涉及电力设备技术领域，包括制氮机，在所述制氮机一侧设有缓冲罐，所述制氮机与缓冲罐通过手动三通阀连接，在所述缓冲罐下设有放水阀，所述缓冲罐通过泄压阀、进气滤清器与自然吸气发动机连接，在所述泄压阀、进气滤清器之间设有压力温度传感器，所述压力温度传感器与控制箱连接，在所述自然吸气发动机一侧设有发电机，所述发电机输出连接制氮机，本专利发电机组采用自然吸气发动机，发动机去除增压器后可靠性得到极大的提升，同时由于进气中氧气含量较高，因此进入气缸的单位体积的氧气含量满足做功需要。

Description

一种高原油田注氮工程专用发电机组
技术领域
本发明主要涉及电力设备技术领域，具体是一种高原油田注氮工程专用发电机组。
背景技术
我国高原地区油气田分布较多，尤其西北地区，但是由于高原地区空气稀薄、氧气含量较低，而内燃机组燃烧柴油需要大量的氧气，而发电机组在单位时间内进入气缸的空气量是一定的，空气中含氧量的下降导致进入气缸的有效氧气量下降，因此平原机组到达高原后会只能降低功率使用，目前内燃发电机组的高原功率降为海拔超过1500m时每300米下降4％，因此当机组在海拔4000米地区使用时功率仅为平原地区的66.7％。
目前油田普遍采用向地下注高压氮气的方法来增加产量，根据中石油、中石化西北局目前的要求，油田普遍向地下注50mpa氮气，每个注气点注氮机、制氮机、增压机等设备需要大量的电力，由于西北地区电力无法到达油气田等区域，因此普遍使用发电机组发电供电，一般一个注气站点设备容量为1500KW，目前由于高原功率降的问题需要配置2600KW的机组，造成了极大的浪费。
发明内容
鉴于现有技术中存在的不足和缺陷，本发明提供了一种高原油田注氮工程专用发电机组。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种高原油田注氮工程专用发电机组，包括制氮机，在所述制氮机一侧设有缓冲罐，所述制氮机与缓冲罐通过手动三通阀连接，在所述缓冲罐下设有放水阀，所述缓冲罐通过泄压阀、进气滤清器与自然吸气发动机连接，在所述泄压阀、进气滤清器之间设有压力温度传感器，所述压力温度传感器与控制箱连接，在所述自然吸气发动机一侧设有发电机，所述发电机输出连接制氮机。
作为本发明的进一步改进，所述手动三通阀可以保证在后续设备出现故障时，制氮机的废气可以排放到空气中，保证制氮机的正常工作。
作为本发明的进一步改进，所述缓冲罐可以起到保证压力稳定的作用，同时可以将部分水沉淀在缓冲罐底部，由放水阀排出。
作为本发明的进一步改进，所述泄压阀可以保证当气体压力高于某个设定值时由机械联动装置自动泄压，保证系统压力的稳定。同时泄压阀具有电动控制功能，受发电机组控制箱的控制，可以接受控制箱命令泄压。
作为本发明的进一步改进，所述压力温度传感器将管道内的压力与温度传输给发电机组控制箱，机组控制箱将参数与设定值对比，当压力高于设定值时将发给命令给泄压阀，泄压阀接到命令后泄压。
作为本发明的进一步改进，所述进气滤清器可以过滤气体中从粉尘类物质，防止粉尘进入发电机组，保证发电机组的可靠运转。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1.本专利发电机组采用自然吸气发动机，发动机去除增压器后可靠性得到极大的提升，同时由于进气中氧气含量较高，因此进入气缸的单位体积的氧气含量满足做功需要。
2、用制氮机脱离出的氧气作为内燃机进气，极大的提升机组功率，使得机组的功率与平原地区的功率一致，减小客户配置机组时的功率，降低用户的资金投入。
3、制氮机分离的气体中氧气密度大于92％，与平原地区20％氧气含量相比较提升了4.5倍，而目前发电机组增压进气方式的增压比多为3左右，因此此种发电机组完全可以去掉增压设备与增压中冷设备。
4、发动机增压器为易损件，因此采用自然吸气的高原注氮工程专用发电机组在保持与平原地区同排量增压发电机组相同功率的情况下，可以拥有更好的可靠性，更加优秀的经济性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：
图1为本发明一种高原油田注氮工程专用发电机组的结构示意图；
图2为本发明一种高原油田注氮工程专用发电机组的控制流程图。
图中：1制氮机、2手动三通阀、3缓冲罐、4压力温度传感器、5泄压阀、6进气滤清器、7发电机、8自然吸气发动机、9放水阀、10控制箱。
值得注意的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
具体实施方式
为了本发明的技术方案和有益效果更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步的详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用于理解本发明，并不用于限定本发明，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，都属于本发明保护的范围。
图1、图2给出本发明一种高原油田注氮工程专用发电机组的一种实施方式。
一种高原油田注氮工程专用发电机组，包括制氮机1，在所述制氮机1一侧设有缓冲罐3，所述制氮机1与缓冲罐3通过手动三通阀2连接，在所述缓冲罐3下设有放水阀9，所述缓冲罐3通过泄压阀5、进气滤清器6与自然吸气发动机8连接，在所述泄压阀5、进气滤清器6之间设有压力温度传感器4，所述压力温度传感器4与控制箱10连接，在所述自然吸气发动机8一侧设有发电机7，所述发电机7输出连接制氮机1。
所述手动三通阀2可以保证在后续设备出现故障时，制氮机1的废气可以排放到空气中，保证制氮机1的正常工作。
所述缓冲罐3可以起到保证压力稳定的作用，同时可以将部分水沉淀在缓冲罐3底部，由放水阀9排出。
所述泄压阀5可以保证当气体压力高于某个设定值时由机械联动装置自动泄压，保证系统压力的稳定。同时泄压阀5具有电动控制功能，受发电机组控制箱10的控制，可以接受控制箱10命令泄压。
所述压力温度传感器4将管道内的压力与温度传输给发电机组控制箱10，机组控制箱10将参数与设定值对比，当压力高于设定值时将发给命令给泄压阀5，泄压阀5接到命令后泄压。
所述进气滤清器6可以过滤气体中从粉尘类物质，防止粉尘进入发电机7组，保证发电机7组的可靠运转。
利用制氮机1脱离出的氧气作为内燃机进气，极大的提升机组功率，使得机组的功率与平原地区的功率一致，减小客户配置机组时的功率，降低用户的资金投入。同时由于制氮机分离的气体中氧气密度大于92％，与平原地区20％氧气含量相比较提升了4.5倍，而目前发电机组增压进气方式的增压比多为3左右，因此此种发电机组完全可以去掉增压设备与增压中冷设备。由于发动机增压器为易损件，因此采用自然吸气的高原注氮工程专用发电机组在保持与平原地区同排量增压发电机组相同功率的情况下，可以拥有更好的可靠性，更加优秀的经济性。

Claims (6)

1.一种高原油田注氮工程专用发电机组，其特征在于：包括制氮机，在所述制氮机一侧设有缓冲罐，所述制氮机与缓冲罐通过手动三通阀连接，在所述缓冲罐下设有放水阀，所述缓冲罐通过泄压阀、进气滤清器与自然吸气发动机连接，在所述泄压阀、进气滤清器之间设有压力温度传感器，所述压力温度传感器与控制箱连接，在所述自然吸气发动机一侧设有发电机，所述发电机输出连接制氮机。
2.根据权利要求1所述的一种高原油田注氮工程专用发电机组，其特征在于：所述手动三通阀可以保证在后续设备出现故障时，制氮机的废气可以排放到空气中，保证制氮机的正常工作。
3.根据权利要求1所述的一种高原油田注氮工程专用发电机组，其特征在于：所述缓冲罐可以起到保证压力稳定的作用，同时可以将部分水沉淀在缓冲罐底部，由放水阀排出。
4.根据权利要求1所述的一种高原油田注氮工程专用发电机组，其特征在于：所述泄压阀可以保证当气体压力高于某个设定值时由机械联动装置自动泄压，保证系统压力的稳定。同时泄压阀具有电动控制功能，受发电机组控制箱的控制，可以接受控制箱命令泄压。
5.根据权利要求1所述的一种高原油田注氮工程专用发电机组，其特征在于：所述压力温度传感器将管道内的压力与温度传输给发电机组控制箱，机组控制箱将参数与设定值对比，当压力高于设定值时将发给命令给泄压阀，泄压阀接到命令后泄压。
6.根据权利要求1所述的一种高原油田注氮工程专用发电机组，其特征在于：所述进气滤清器可以过滤气体中从粉尘类物质，防止粉尘进入发电机组，保证发电机组的可靠运转。
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