[发明专利]一种天然气管网压力能回收发电装置

说明书

发明领域

本发明涉及一种压力能回收发电装置，特别是针对天然气管网压力能回收的发电装置。

背景技术

目前，城市燃气主要通过管网系统进行运输，而在天然气运输过程中，高压天然气在调压过程中会产生巨大的压力降，释放大量的能量。在国内，天然气降压的过程主要通过调压站来进行调节和稳定管网压力，上游的高压、次高压管网天然气通过调压站调节压力进入中压管网，在这过程中大部分的压力能被浪费掉了。

随着经济发展，国内陆续出现了一些针对天然气管网压力能的回收利用技术，主要分为发电利用和制冷利用。其中，中国发明专利申请CN201310347177公开了一种小型天然气管网压力能发电的工艺及装置，提出了一种通过膨胀机、变速箱、发电机连接，利用天然气管网压力进行发电的小型发电装置，但其发电的效率仅能提供1-5KW小功率用户进行回收利用，可利用范围很低，且对整个管网的安全性、损耗性考虑不足，容易造成严重安全事故。

上述的技术虽有涉及但在发电的效率、利用范围、安全性等方面存在严重不足，难以满足实际管网因地理位置、特殊用电需求、安全性等多方面的需求。在资源越来越受到世界重视的当下，急需一种利用效率高、安全性能等各方面都更加突出的新型压力能回收装置。

发明内容

本发明提出了一种新型天然气管网压力能回收发电装置，该装置能将天然气管网中的压力能有效的转化为电能，进而进行回收利用，产生突出的经济效益，对于减少资源浪费，加快建设资源节约型、环境友好型社会，具有重要的意义。

具体技术方案如下：

一种天然气管网压力能回收发电装置，其特征在于所述发电装置包括：进气球阀、压力表、流量计、膨胀机、变速箱、发电机、蛇形管、第一电磁阀、第二电磁阀、调压器、出气球阀、控制柜、第一压力变送器、第二压力变送器、温度变送器；所述膨胀机进气口上设有管道与天然气管网连通，并从天然气管网端开始，管道上依次设有进气球阀、压力表、第一压力变送器、流量计、第一电磁阀；所述膨胀机排气口与蛇形管的进气口连通；所述蛇形管的出气口与低压天然气管网通过管道连通，并从蛇形管出气口方向开始，管道上依次设有第二压力变送器、温度变送器、第二电磁阀、调压器、出气球阀；所述膨胀机的主轴与变速箱连接，变速箱与发电机连接；

所述控制柜包括PLC和电源，所述PLC通过导线分别与压力表、流量计、膨胀机、变速箱、发电机、第一电磁阀、第二电磁阀、调压器、出气球阀、第一压力变送器、第二压力变送器、温度变送器连接；所述电源通过导线与发电机电力输出端连接，所述电源通过导线与PLC连接；

上述天然气管网压力能回收发电装置，其中所述发电机为隔爆永磁发电机。

上述天然气管网压力能回收发电装置，其中所述蛇形管是管径为DN150的不锈钢钢管。

上述天然气管网压力能回收发电装置，其中所述膨胀机进气口管径为DN80，出气口管径为DN150。

上述天然气管网压力能回收发电装置，其中所述装置安装放置于密闭的空心金属机撬内，机撬内装有泄露探测器，且机撬顶部设有防爆泄顶，所述防爆泄顶通过活动插销安装于机撬。

上述天气管网压力能回收发电装置，其中所述的电源可以为逆变电源。

上述天气管网压力能回收发电装置，其中所述的电源可以为UPS电源。

上述天气管网压力能回收发电装置，其中所述流量计与第一压力变送器之间的连接管道上装有限流孔板。

有益效果：

1.本发明可以实现天然气压力能的回收再利用，从天然气中压管段开孔引入高压天然气，通过流量计限制统计天然气流量，避免流量大幅波动对压力产生影响，再通过膨胀机将压力能转换为机械能带动发电机发电，实现压力能的回收再利用。

2.本发明提出的新型天然气压力能回收发电装置，通过蛇形管道将原来低温天然气与空气换热，升温至0摄氏度以上，从而减少了现有技术中需要温度平衡器对低温天然气进行升温的操作步骤，大大降低了装置的能耗和生产制造成本，确保了经常放置于偏远位置压力能回收发电装置的电力供给稳定性。

3.本发明提出的新型天然气压力能回收发电装置，通过采用PLC结合电磁阀、压力变送器、泄露探测器和密封机撬，能够自动化实时监控发电装置的运行状态，在压力超标、燃气泄露等状况发生时能够自行预警和联锁关断，具备了优越的安全性和稳定性。