CN203499932U

CN203499932U - 天然气调压式发电装置

Info

Publication number: CN203499932U
Application number: CN201320411278.9U
Authority: CN
Inventors: 张泉; 严宏嘉; 陈伯明
Original assignee: NANCHONG SOUTHWEST PETROLEUM UNIVERSITY DESIGN AND RESEARCH INSTITUTE Co Ltd
Current assignee: NANCHONG SOUTHWEST PETROLEUM UNIVERSITY DESIGN AND RESEARCH INSTITUTE Co Ltd
Priority date: 2013-07-11
Filing date: 2013-07-11
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2023-07-11

Abstract

本实用新型公开了一种发电装置，尤其是一种天然气调压式发电装置。本实用新型提供了一种能够利用天然气输送时的压差进行发电的天然气调压式发电装置，包括主管路、进口调压阀、出口调压阀以及压差发电系统，所述进口调压阀、压差发电系统和出口调压阀依次串联布置在主管路上。由于利用的是天然气压差动力能发电，所以不消耗天然气，做到零排放，不污染环境。调节天然气流量就可以调节发电机组转速和发电量，因此发电机组可以依据负荷要求调整发电量，实现发电与用电的协调。因为设置了进口调压阀，出口是管线入口，可实现一次调节管线压力。能为各个输气井场提供所需的电能。采用磁力传动器可达到无接触、无泄漏。

Description

天然气调压式发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种发电装置，尤其是一种天然气调压式发电装置。

背景技术

在天然气的采输过程中，天然气高压井口和输气管压之间存在流动压差，这部分能量并没有在天然气的采输过程中引起重视，因此在以往的采输过程中，这部分能量都被浪费掉，不利于节能环保。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够利用天然气采输时的压差进行发电的天然气调压式发电装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的天然气调压式发电装置，包括主管路、进口调压阀、出口调压阀以及压差发电系统，所述进口调压阀、压差发电系统和出口调压阀依次串联布置在主管路上。

进一步的是，所述压差发电系统包括涡轮装置和发电机，所述涡轮装置包括涡轮和壳体，所述涡轮设置在壳体内，所述壳体上设置有导流盘和天然气出口，所述壳体通过导流盘和天然气出口布置在主管路上，所述导流盘与所述涡轮相互对应，所述发电机与所述涡轮传动配合。

进一步的是，所述压差发电系统还包括由内磁体和外磁体组成的磁力传动器，所述内磁体与涡轮相连，所述外磁体与所述发电机相连，所述内磁体设置在壳体内，所述外磁体设置在壳体外，并且内磁体与外磁体的位置相互匹配。

进一步的是，所述压差发电系统还包括密封罩，所述密封罩内注满散热油，所述外磁体设置在密封罩内。

进一步的是，还包括平衡气液缸，所述平衡气液缸的两端分别与密封罩和前气源连通，以达到内、外磁体的压力平衡。以天然气流向为参考，前气源即涡轮装置之前的主管路压力环境。

进一步的是，所述密封罩安装在壳体上，所述发电机安装在密封罩上。

进一步的是，还包括节流阀，所述节流阀布置在主管路上，并位于进口调压阀和压差发电系统之间。

进一步的是，还包括进口截止阀，所述进口截止阀布置在主管路上，并位于进口调压阀之前。

进一步的是，还包括出口截止阀，所述出口截止阀布置在主管路上，并位于出口调压阀之后。

进一步的是，还包括旁通管路，所述旁通管路上设置有旁通截止阀，所述旁通管路与主管路并联。

本实用新型的有益效果是：

1、由于利用的是天然气压差动力能发电，所以不消耗天然气，做到零排放，不污染环境。

2、调节天然气流量就可以调节发电机组转速和发电量，因此发电机组可以依据负荷要求调整发电量，实现发电与用电的协调。

3、因为设置了进口调压阀，出口是管线入口，可实现一次调节管线压力。

4、为各个输气井场提供所需的电能。

5、采用磁力传动器达到无接触、无泄漏。

附图说明

图1是本实用新型的原理图；

图中零部件、部位及编号：主管路1、进口调压阀2、出口调压阀3、涡轮装置4、发电机5、涡轮6、壳体7、导流盘8、天然气出口9、内磁体10、外磁体11、密封罩12、平衡气液缸13、节流阀14、进口截止阀15、出口截止阀16、旁通管路17、磁力传动器18。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型包括主管路1、进口调压阀2、出口调压阀3以及压差发电系统，所述进口调压阀2、压差发电系统和出口调压阀3依次串联布置在主管路1上。由于天然气采输的特殊性，为了防止天然气泄漏，压差发电系统的密封性必须达到相应的要求。在工作时，主管路1的进口端连接在高压井口气源上，主管路1的出口端与输气管相连，图1中箭头代表天然气流向。此时，利用高压井口气源与输气管之间的压力差，天然气在输送过程中就会带动压差发电系统发电，管线压力可通过进口调节阀2和出口调节阀3进行调节，并可根据发电机5的负荷和保证输气管压的工况下调整进口调压阀2、出口调压阀3的压差以提高发电机5功率。这样就使得输送天然气这一部分压差能源得以利用，而且在发电过程中不会影响到天然气的输送。

具体的，如图1所示，所述压差发电系统包括涡轮装置4和发电机5，所述涡轮装置4包括涡轮6和壳体7，所述涡轮6设置在壳体7内，所述壳体7上设置有导流盘8和天然气出口9，所述壳体7通过导流盘8和天然气出口9布置在主管路1上，所述导流盘8与所述涡轮6相互对应，所述发电机5与所述涡轮6传动配合。涡轮装置4的壳体7保证足够的密封性，并且满足压力容器的指标。涡轮6通过转轴安装在壳体7内，当天然气流动时，就能驱动涡轮6旋转。涡轮6与发电机5可通过接触式传动或者非接触式的传动。优选使用非接触式传动。倘若采用接触式传动，则需要涡轮6转轴延伸出壳体7与发电机6的轴相连接，这时就必须保证涡轮6转轴与壳体7的密封配合，以避免天然气泄漏。采用涡轮装置4进行发电的效率较高。当采用非接触式传动时，所述压差发电系统还包括由内磁体10和外磁体11组成的磁力传动器18，所述内磁体10与涡轮6相连，所述外磁体11与所述发电机5相连，所述内磁体10设置在壳体7内，所述外磁体11设置在壳体7外，并且内磁体10与外磁体11的位置相互匹配。此时，涡轮6与发电机5之间采用磁力进行传动，为避免屏蔽磁场，壳体7就需要采用非导磁材料制成。由于涡轮6并不需要与发电机5直接接触，因此壳体7上就无需开设供传动轴伸出的孔，这样壳体7的整体密封性能就更加良好，在长期的使用中也无需维护，其可靠性得以极大的提高。在使用时，涡轮6旋转的动力、经磁力传动器18的磁力线传至外磁力钢总成，为交流发电机提供动力。内磁体10和外磁体11均采用永磁体即可。

为了快速的为磁体传动器18散热，如图1所示，所述压差发电系统还包括密封罩12，所述密封罩12内注满散热油，所述外磁体11设置在密封罩12内。散热油既可以为外磁体11散热，也能起到润滑作用，可以保持整个磁体传动器18处于合适的温度。

为了保持磁力传递器18的外磁体11和内磁体10压力平衡，如图1所示，还包括平衡气液缸13，所述平衡气液缸13的两端分别与密封罩12和前气源连通。以天然气流向为参考，前气源即涡轮装置之前的主管路压力环境。由于内磁体10是位于壳体7的天然气中，而外磁体11是位于密封罩12的散热油中，因此采用了平衡气液缸13来使外磁体11和内磁体10的压力平衡。

具体的，如图1所示，所述密封罩12安装在壳体7上，所述发电机5安装在密封罩12上。这样的结构更加紧凑，占用较小的体积。

主管路1上还可以设置节流阀14，节流阀14位于进口调压阀2和压差发电系统之间。

具体的，如图1所示，还包括进口截止阀15和出口截止阀16，所述进口截止阀15布置在主管路1上，并位于进口调压阀2之前。所述出口截止阀16布置在主管路1上，并位于出口调压阀3之后。整个装置在停车时必须关闭好进口截止阀15和出口截止阀16。以避免天然气泄漏或者出现其它状况。

具体的，如图1所示，还包括旁通管路17，所述旁通管路17上设置有旁通截止阀，所述旁通管路17与主管路1并联。在整个主管路1进行检修时，就可以启用旁通管路17，从而不影响天然气的输送。在主管路1运行时，可关闭旁通管路17，也可按比例设置主管路1和旁通管路17的输送量。

Claims

1.天然气调压式发电装置，其特征在于：包括主管路（1）、进口调压阀（2）、出口调压阀（3）以及压差发电系统，所述进口调压阀（2）、压差发电系统和出口调压阀（3）依次串联布置在主管路（1）上。

2.如权利要求1所述的天然气调压式发电装置，其特征在于：所述压差发电系统包括涡轮装置（4）和发电机（5），所述涡轮装置（4）包括涡轮（6）和壳体（7），所述涡轮（6）设置在壳体（7）内，所述壳体（7）上设置有导流盘（8）和天然气出口（9），所述壳体（7）通过导流盘（8）和天然气出口（9）布置在主管路（1）上，所述导流盘（8）与所述涡轮（6）相互对应，所述发电机（5）与所述涡轮（6）传动配合。

3.如权利要求2所述的天然气调压式发电装置，其特征在于：所述压差发电系统还包括由内磁体（10）和外磁体（11）组成的磁力传动器（18），所述内磁体（10）与涡轮（6）相连，所述外磁体（11）与所述发电机（5）相连，所述内磁体（10）设置在壳体（7）内，所述外磁体（11）设置在壳体（7）外，并且内磁体（10）与外磁体（11）的位置相互匹配。

4.如权利要求3所述的天然气调压式发电装置，其特征在于：所述压差发电系统还包括密封罩（12），所述密封罩（12）内注满散热油，所述外磁体（11）设置在密封罩（12）内。

5.如权利要求4所述的天然气调压式发电装置，其特征在于：还包括平衡气液缸（13），所述平衡气液缸（13）的两端分别与密封罩（12）和前气源连通。

6.如权利要求4所述的天然气调压式发电装置，其特征在于：所述密封罩（12）安装在壳体（7）上，所述发电机（5）安装在密封罩（12）上。

7.如权利要求1所述的天然气调压式发电装置，其特征在于：还包括节流阀（14），所述节流阀（14）布置在主管路（1）上，并位于进口调压阀（2）和压差发电系统之间。

8.如权利要求1所述的天然气调压式发电装置，其特征在于：还包括进口截止阀（15），所述进口截止阀（15）布置在主管路（1）上，并位于进口调压阀（2）之前。

9.如权利要求1所述的天然气调压式发电装置，其特征在于：还包括出口截止阀（16），所述出口截止阀（16）布置在主管路（1）上，并位于出口调压阀（3）之后。

10.如权利要求1至9任一权利要求所述的天然气调压式发电装置，其特征在于：还包括旁通管路（17），所述旁通管路（17）上设置有旁通截止阀，所述旁通管路（17）与主管路（1）并联。