一種改進(jìn)的自動(dòng)化天然氣差壓發(fā)電加熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改進(jìn)的自動(dòng)化天然氣差壓發(fā)電加熱系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)中包括差壓發(fā)電裝置和中央控制系統(tǒng)，以及與中央控制系統(tǒng)相連接的壓力變送器、電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥、自動(dòng)放空閥、電動(dòng)球閥、電加熱裝置。本發(fā)明能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，利用天然氣的壓能發(fā)電，并將電能轉(zhuǎn)化為熱能為調(diào)壓前的天然氣進(jìn)行加熱，提高能源的綜合利用率節(jié)約企業(yè)運(yùn)行成本。
【專利說(shuō)明】一種改進(jìn)的自動(dòng)化天然氣差壓發(fā)電加熱系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種天然氣差壓發(fā)電加熱系統(tǒng)，尤其是一種改進(jìn)的自動(dòng)化天然氣差壓發(fā)電加熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]天然氣管網(wǎng)的天然氣到達(dá)用戶端時(shí)保持著很高的壓力，由于下游用戶無(wú)法直接使用這么高的壓力，所以必須對(duì)高壓天然氣進(jìn)行降壓處理，降壓過(guò)程中高壓天然氣的極速膨脹所產(chǎn)生的巨大能量一直是被白白的流失掉的，并且由于節(jié)流效應(yīng)產(chǎn)生的低溫，也對(duì)調(diào)壓閥及輸氣管網(wǎng)的安全造成威脅。為了保證設(shè)備和下游用戶用氣的安全，必須對(duì)調(diào)壓前的天然氣進(jìn)行加熱。
[0003]現(xiàn)在天然氣壓能發(fā)電系統(tǒng)和天然氣加熱系統(tǒng)的缺點(diǎn):
[0004]目前天然氣差壓發(fā)電系可控性差，當(dāng)上游天然氣的壓力和下游用戶用氣量發(fā)生變化的時(shí)候，發(fā)電系統(tǒng)也會(huì)隨之發(fā)生變化，電流和電壓的不穩(wěn)定性會(huì)對(duì)用電設(shè)備或電網(wǎng)造成沖擊。不易產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。壓能的利用率較低。
[0005]發(fā)電系統(tǒng)缺乏必要的安全系統(tǒng)，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，無(wú)法及時(shí)采取有效措施來(lái)防止事故的發(fā)生。
[0006]現(xiàn)在天然氣加熱設(shè)備一般采用燃?xì)忮仩t進(jìn)行加熱，其鍋爐的生產(chǎn)、輔助設(shè)備、維護(hù)成本較高。并且還需要消耗大量天然氣才能正常工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種改進(jìn)的自動(dòng)化天然氣差壓發(fā)電加熱系統(tǒng)，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，利用天然氣的壓能發(fā)電，并將電能轉(zhuǎn)化為熱能為調(diào)壓前的天然氣進(jìn)行加熱，提高能源的綜合利用率節(jié)約企業(yè)運(yùn)行成本。富余的電能還可以供應(yīng)給輸氣場(chǎng)站使用或并入電網(wǎng)。
[0008]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。
[0009]一種改進(jìn)的自動(dòng)化天然氣差壓發(fā)電加熱系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)中包括差壓發(fā)電裝置，還包括設(shè)置在主管路上的至少一個(gè)電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥，設(shè)置在所述差壓發(fā)電裝置前后支路上的至少兩個(gè)電動(dòng)球閥，設(shè)置在所述差壓發(fā)電裝置前面支路上的至少一個(gè)天然氣過(guò)濾器和后面支路上的至少一個(gè)自動(dòng)放空閥，分別設(shè)置在主管路上和支路上的至少兩個(gè)旋塞閥，設(shè)置在支路上的至少一套電加熱裝置和設(shè)置在靠近分輸站調(diào)壓系統(tǒng)的主管路上的至少一個(gè)壓力變送器和至少一個(gè)溫度變送器，以及至少一套中央控制系統(tǒng)；所述中央控制系統(tǒng)的輸入端和所述壓力變送器以及溫度變送器相連，所述中央控制系統(tǒng)的輸出端和所述電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥、自動(dòng)放空閥、電動(dòng)球閥、電加熱裝置和差壓發(fā)電裝置相連。
[0010]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述差壓發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)中包括通過(guò)連接軸依次連接的發(fā)電機(jī)、變速器、靜葉片、動(dòng)葉片和噴嘴葉片；在所述靜葉片和噴嘴葉片上設(shè)置有軸溫傳感器和軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)，所述軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)中設(shè)置加熱絲；所述差壓發(fā)電裝置的外殼設(shè)置至少一個(gè)震動(dòng)傳感器。
[0011]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述電加熱裝置的結(jié)構(gòu)包括外殼、設(shè)置在外殼內(nèi)部的電加熱棒和高壓盤管；外殼內(nèi)部充滿了導(dǎo)熱介質(zhì)。
[0012]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述導(dǎo)熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油或者防凍液。
[0013]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述電加熱裝置的結(jié)構(gòu)包括外殼和設(shè)置在外殼內(nèi)部的電加熱棒，所述電加熱棒直接對(duì)天然氣進(jìn)行加熱。
[0014]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述電加熱裝置的結(jié)構(gòu)包括外殼和設(shè)置在外殼內(nèi)部的PTC陶瓷加熱片，所述PTC陶瓷加熱片直接對(duì)天然氣進(jìn)行加熱。
[0015]采用上述技術(shù)方案所帶來(lái)的有益效果在于:利用天然氣的壓能發(fā)電，并將電能轉(zhuǎn)化為熱能為調(diào)壓前的天然氣進(jìn)行加熱，預(yù)防在降壓時(shí)出現(xiàn)冰堵等現(xiàn)象影響輸氣的穩(wěn)定性，提高能源的綜合利用率節(jié)約企業(yè)運(yùn)行成本。富余的電能還可以供應(yīng)給輸氣場(chǎng)站使用或并入電網(wǎng)。通過(guò)設(shè)置壓力變送器和自動(dòng)放空閥，在中央控制系統(tǒng)的調(diào)控下，可保證管路內(nèi)天然氣的壓力穩(wěn)定，減少安全隱患，提高發(fā)電效率。
[0016]中央控制系統(tǒng)可以時(shí)時(shí)根據(jù)下游用戶天然氣的用量，通過(guò)調(diào)節(jié)電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥，進(jìn)而動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)壓力與流量，以達(dá)到自動(dòng)調(diào)整機(jī)組的轉(zhuǎn)速和發(fā)電量，保證其在安全可控的狀態(tài)下運(yùn)行，并且可以在機(jī)組出現(xiàn)故障的情況下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)緊急停機(jī)，并切換至主供氣管線運(yùn)行，并自動(dòng)將電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥設(shè)置為全開狀態(tài)，為下游用戶平穩(wěn)供氣。保證下游用戶用氣的安全。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明第一個(gè)【具體實(shí)施方式】的示意圖。
[0018]圖2是本發(fā)明的差壓發(fā)電裝置的示意圖。
[0019]圖3是本發(fā)明的電加熱裝置的第一種實(shí)施例的示意圖。
[0020]圖4是本發(fā)明的電加熱裝置的第二種實(shí)施例的示意圖。
[0021]圖5是本發(fā)明的電加熱裝置的第三種實(shí)施例的示意圖。
[0022]圖6是本發(fā)明第二個(gè)【具體實(shí)施方式】的示意圖。
[0023]圖中:1、差壓發(fā)電裝置；2、電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥；3、電動(dòng)球閥；4、旋塞閥；5、電加熱裝置；6、自動(dòng)放空閥；7、壓力變送器；8、中央控制系統(tǒng)；9、發(fā)電機(jī)；10、變速器；11、靜葉片；12、動(dòng)葉片；13、噴嘴葉片；14、連接軸；15、軸溫傳感器；16、震動(dòng)傳感器；17、外殼；18、電加熱棒；19、高壓盤管；20、導(dǎo)熱介質(zhì)；21、PTC陶瓷加熱片；22、分輸站調(diào)壓系統(tǒng)；23、溫度變送器；24、天然氣過(guò)濾器；25、軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)；26、加熱絲。
【具體實(shí)施方式】
[0024]第一個(gè)【具體實(shí)施方式】，參看附圖1和附圖2，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中包括差壓發(fā)電裝置1，結(jié)構(gòu)中還包括設(shè)置在主管路上的一個(gè)電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥2，設(shè)置在所述差壓發(fā)電裝置I前后支路上的兩個(gè)電動(dòng)球閥3，設(shè)置在所述差壓發(fā)電裝置I前面支路上的一個(gè)天然氣過(guò)濾器24和后面支路上的一個(gè)自動(dòng)放空閥6，分別設(shè)置在主管路上和支路上的兩個(gè)旋塞閥4，設(shè)置在支路上的一套電加熱裝置5和設(shè)置在靠近分輸站調(diào)壓系統(tǒng)22的主管路上的一個(gè)壓力變送器7和一個(gè)溫度變送器23，以及一套中央控制系統(tǒng)8 ;所述中央控制系統(tǒng)8的輸入端和所述壓力變送器7以及溫度變送器23相連，所述中央控制系統(tǒng)8的輸出端和所述電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥2、自動(dòng)放空閥6、電動(dòng)球閥3、電加熱裝置5和差壓發(fā)電裝置I相連。所述差壓發(fā)電裝置I的結(jié)構(gòu)中包括通過(guò)連接軸14依次連接的發(fā)電機(jī)9、變速器10、靜葉片11、動(dòng)葉片12和噴嘴葉片13 ;在所述靜葉片11和噴嘴葉片13上設(shè)置有軸溫傳感器15和軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)25，所述軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)25中設(shè)置加熱絲26 ;所述差壓發(fā)電裝置I的外殼設(shè)置四個(gè)震動(dòng)傳感器16。
[0025]本發(fā)明的電加熱裝置可以有多種實(shí)施方式。
[0026]實(shí)施例1，參看附圖3，所述電加熱裝置5的結(jié)構(gòu)包括外殼17、設(shè)置在外殼17內(nèi)部的電加熱棒18和高壓盤管19 ;外殼17內(nèi)部充滿了導(dǎo)熱介質(zhì)20。所述導(dǎo)熱介質(zhì)20為導(dǎo)熱油。
[0027]實(shí)施例2，參看附圖4，所述電加熱裝置5的結(jié)構(gòu)包括外殼17和設(shè)置在外殼17內(nèi)部的電加熱棒18，所述電加熱棒18直接對(duì)天然氣進(jìn)行加熱。
[0028]實(shí)施例3，參看附圖5，所述電加熱裝置5的結(jié)構(gòu)包括外殼17和設(shè)置在外殼17內(nèi)部的PTC陶瓷加熱片21，所述PTC陶瓷加熱片21直接對(duì)天然氣進(jìn)行加熱。
[0029]第二個(gè)【具體實(shí)施方式】，參看附圖6，本發(fā)明的第二個(gè)【具體實(shí)施方式】是在如附圖1所示的第一個(gè)【具體實(shí)施方式】的基礎(chǔ)上，在主管路上并聯(lián)設(shè)置了兩個(gè)差壓發(fā)電裝置1，第二個(gè)差壓發(fā)電裝置I的設(shè)計(jì)與第一個(gè)【具體實(shí)施方式】中的差壓發(fā)電裝置I相同，在此不再重復(fù)描述。
[0030]參看附圖1、附圖2和附圖6，本發(fā)明的工作原理在于:高壓天然氣進(jìn)入差壓發(fā)電裝置I后，推動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而通過(guò)連接軸14和變速器10帶動(dòng)發(fā)電機(jī)9轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。經(jīng)過(guò)差壓發(fā)電裝置I后的天然氣壓力降低，減少了分輸站調(diào)壓系統(tǒng)22的減壓難度。同時(shí)，發(fā)出的電能用于電加熱裝置5，對(duì)天然氣進(jìn)行加熱，剩余的電能可并與電網(wǎng)，節(jié)能環(huán)保。在天然氣管路上通過(guò)設(shè)置壓力變送器7和自動(dòng)放空閥6，在中央控制系統(tǒng)8的調(diào)控下，可保證管路內(nèi)天然氣的壓力穩(wěn)定，減少安全隱患，提高發(fā)電效率。
[0031]上述描述僅作為本發(fā)明可實(shí)施的技術(shù)方案提出，不作為對(duì)其技術(shù)方案本身的單一限制條件。
【權(quán)利要求】
1.一種改進(jìn)的自動(dòng)化天然氣差壓發(fā)電加熱系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)中包括差壓發(fā)電裝置(1)，其特征在于:結(jié)構(gòu)中還包括設(shè)置在主管路上的至少一個(gè)電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥(2)，設(shè)置在所述差壓發(fā)電裝置(I)前后支路上的至少兩個(gè)電動(dòng)球閥(3)，設(shè)置在所述差壓發(fā)電裝置(I)前面支路上的至少一個(gè)天然氣過(guò)濾器(24)和后面支路上的至少一個(gè)自動(dòng)放空閥(6)，分別設(shè)置在主管路上和支路上的至少兩個(gè)旋塞閥(4)，設(shè)置在支路上的至少一套電加熱裝置(5)和設(shè)置在靠近分輸站調(diào)壓系統(tǒng)(22)的主管路上的至少一個(gè)壓力變送器(7)和至少一個(gè)溫度變送器(23)，以及至少一套中央控制系統(tǒng)(8);所述中央控制系統(tǒng)(8)的輸入端和所述壓力變送器(7)以及溫度變送器(23)相連，所述中央控制系統(tǒng)(8)的輸出端和所述電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥(2)、自動(dòng)放空閥(6)、電動(dòng)球閥(3)、電加熱裝置(5)和差壓發(fā)電裝置⑴相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的自動(dòng)化天然氣差壓發(fā)電加熱系統(tǒng)，其特征在于:所述差壓發(fā)電裝置(I)的結(jié)構(gòu)中包括通過(guò)連接軸(14)依次連接的發(fā)電機(jī)(9)、變速器(10)、靜葉片(11)、動(dòng)葉片(12)和噴嘴葉片(13);在所述靜葉片(11)和噴嘴葉片(13)上設(shè)置有軸溫傳感器(15)和軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)(25)，所述軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)(25)中設(shè)置加熱絲(26);所述差壓發(fā)電裝置(I)的外殼設(shè)置至少一個(gè)震動(dòng)傳感器(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的自動(dòng)化天然氣差壓發(fā)電加熱系統(tǒng)，其特征在于:所述電加熱裝置(5)的結(jié)構(gòu)包括外殼(17)、設(shè)置在外殼(17)內(nèi)部的電加熱棒(18)和高壓盤管(19);外殼(17)內(nèi)部充滿了導(dǎo)熱介質(zhì)(20)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改進(jìn)的自動(dòng)化天然氣差壓發(fā)電加熱系統(tǒng)，其特征在于:所述導(dǎo)熱介質(zhì)(20)為導(dǎo)熱油或者防凍液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的自動(dòng)化天然氣差壓發(fā)電加熱系統(tǒng)，其特征在于:所述電加熱裝置(5)的結(jié)構(gòu)包括外殼(17)和設(shè)置在外殼(17)內(nèi)部的電加熱棒(18)，所述電加熱棒(18)直接對(duì)天然氣進(jìn)行加熱。`
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的自動(dòng)化天然氣差壓發(fā)電加熱系統(tǒng)，其特征在于:所述電加熱裝置(5)的結(jié)構(gòu)包括外殼(17)和設(shè)置在外殼(17)內(nèi)部的PTC陶瓷加熱片(21)，所述PTC陶瓷加熱片(21)直接對(duì)天然氣進(jìn)行加熱。
【文檔編號(hào)】F03G7/04GK103867413SQ201210533564
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月12日
【發(fā)明者】曹京良 申請(qǐng)人:曹京良