[發明專利]利用石油開采地層壓力能和輸送剩余壓力能發電的裝置

有效

• 申請號: 201410770851.4
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN105736216B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 馬良玉
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;鮑俊萍

1.一種利用石油開采地層壓力能和輸送剩余壓力能發電的裝置，用于利用開采石油天然氣的過程中地層所釋放出的壓能以及天然氣輸送到集氣輸氣站、下級站、分支站、末站所剩余的壓能做功發電，其特征在于，該利用石油開采地層壓力能和輸送剩余壓力能發電的裝置包括：

一利用地層壓能發電的裝置，包括一單進雙出式轉速調諧閥及控速聯動執行機構、一過濾分離緩沖器、一多頭螺旋板離心葉輪轉子式氣液相輪機、一高背壓天然氣輪機及二發電機；其中，單進雙出式轉速調諧閥及控速聯動執行機構、多頭螺旋板離心葉輪轉子式氣液相輪機、過濾分離緩沖器及高背壓天然氣輪機順序連接，二發電機分別連接于多頭螺旋板離心葉輪轉子式氣液相輪機及高背壓天然氣輪機；以及

一利用剩余壓能發電的裝置，包括并列連接于來自上級站高壓出氣口的活塞式單沖程天然氣動機組及活塞式二沖程天然氣動機組；活塞式單沖程天然氣動機組包括過濾分離緩沖器、進氣轉速調諧閥、活塞式單沖程天然氣動機及發電機，四者順序連接；活塞式二沖程天然氣動機組包括過濾分離緩沖器、進氣轉速調諧閥、活塞式二沖程天然氣動機及發電機，四者順序連接；

其中，多頭螺旋板離心葉輪轉子式氣液相輪機包括：分流板及裝配用轉子軸臨時支架，中間入口段殼體，左、右出口段殼體，子口法蘭，軸承支撐架，入口法蘭，出口法蘭；左、右旋多頭螺旋板筒狀體葉輪，左、右旋換向離心葉輪；轉子軸，一、二級機械密封，軸承，聯軸器；泄漏氣集氣罩室；阻火定壓單向排放閥及可燃氣體檢測報警監控系統；泄漏氣壓傳感器及報警監控系統；該多頭螺旋板離心葉輪轉子式氣液相輪機，其中間入口段殼體，左、右出口段殼體組成三段體殼體；中間入口段殼體是機體的支架段殼體，以中心切面對稱，其中部是螺旋渦殼，螺旋渦殼向兩側開放延伸出筒狀殼體；在左、右筒狀殼體兩端一體制造有用于殼體連接的子口法蘭；在螺旋渦殼內部中心切面上一體制造有分流板及裝配用轉子軸臨時支架；在螺旋渦殼的旋向大頭處一體制造有切向入口及管道連接法蘭；左、右出口段殼體相互對稱，是向左、右一側開放的螺旋渦殼，在開放一側均制造有用于殼體連接的子口法蘭；在左、右螺旋渦殼的旋向大頭處一體制造有切向出口及管道連接法蘭；在左、右螺旋渦殼的外側軸孔同心的安裝著泄漏氣集氣罩室；在左、右出口段殼體的外側在延伸了安裝泄漏氣集氣罩室的空間后還一體制造有轉子軸軸承支架；子口法蘭使三段體連接成一個完整殼體。

2.根據權利要求1所述的利用石油開采地層壓力能和輸送剩余壓力能發電的裝置，其特征在于，該多頭螺旋板離心葉輪轉子式氣液相輪機，其轉子為左、右對稱分立體：由轉子軸、葉輪組成；葉輪分為兩段：一段為左、右旋多頭螺旋板筒狀體葉輪，另一段是左、右旋換向離心葉輪，同是耐磨鋼鑄造或焊接而成的結構體；兩種葉輪左旋與左旋、右旋與右旋搭配，分別套裝在對稱的轉子軸左、右兩端，利用鍵槽配合和軸向鎖緊螺母壓緊固定在轉子軸上；在葉輪制造以及安裝時，筒狀體內的左、右旋多頭螺旋板與左、右旋換向離心葉輪中的葉片圓滑過渡對接在一起。

3.根據權利要求2所述的利用石油開采地層壓力能和輸送剩余壓力能發電的裝置，其特征在于，該多頭螺旋板離心葉輪轉子式氣液相輪機，其密封為兩級減壓機械密封：在轉子軸與左、右出口段殼體軸孔、泄漏氣集氣罩室軸孔之間均采用機械密封，一級機械密封動環套裝固定在轉子軸上，其定環軸孔同心的安裝固定在左、右出口段殼體內側；二級機械密封動環套裝固定在露出左、右出口段殼體的轉子軸上，其定環安裝固定在泄漏氣集氣罩室內側，再將泄漏氣集氣罩室安裝在左、右出口段殼體的外側，軸孔同心；泄漏氣集氣罩室上安裝有泄漏氣壓力傳感器及報警監控系統，并將泄漏的天然氣用管道引入阻火定壓單向排放閥及可燃氣體檢測報警監控系統中進行定點放空；一級機械密封承受的壓力為做功介質的壓力，二級密封承受的壓力為阻火定壓單向排放閥及可燃氣體檢測報警監控系統所設定的排放壓力，以此實現兩級減壓密封。