[發(fā)明專利]利用石油開采地層壓力能和輸送剩余壓力能發(fā)電的裝置

有效

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• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN105736216B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)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(yè)知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;鮑俊萍

本發(fā)明公開一種利用石油開采地層壓力能和輸送剩余壓力能發(fā)電的裝置，包括：一利用地層壓能發(fā)電的裝置，包括一單進雙出式轉速調諧閥及控速聯(lián)動執(zhí)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(fā)電機；以及一利用剩余壓能發(fā)電的裝置，包括并列連接于來自上級站高壓出氣口的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；本發(fā)明可以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、末站所剩余的壓能來做功發(fā)電。

技術領域

本發(fā)明涉及石油天然氣開采、管道輸送以及汽輪機發(fā)電，特別涉及一種利用地層壓力能，在開采地下石油天然氣的過程中將地層壓力能轉化成機械能的發(fā)電裝置。

背景技術

目前，石油天然氣開采、石油天然氣管道輸送、汽輪機發(fā)電在制造、工藝、運行、自控等方面都有成熟完善的技術，但是，三項技術結合高效利用的技術仍屬空白。三項技術分屬開采、管輸、發(fā)電三個領域，處在各自分管單打獨斗狀態(tài)。石油天然氣領域，不但是一個電能消耗大戶，而且還將石油天然氣開采過程中的地層壓力能、輸送過程中的剩余壓力能被無為的消耗和浪費。汽輪機發(fā)電動能來自煤的燃燒把水加熱成蒸汽，用蒸汽推動汽輪機發(fā)電，這過程復雜，還給環(huán)境帶來危害。

天然氣、石油、水蘊藏在地層中蓄積著極大的能量。在開采時，石油天然氣從井口噴出具有極高的壓力和流量，而這個壓力與流量所賦予的能量一直被人們所忽視。就天然氣、石油開采和利用而言，目前人們只關注它們的化學能量，并無關注到它與生俱來的自然壓力能以及利用，卻將這個自然壓力能無為地消耗在限流噴嘴、限流孔板、減壓閥及減壓裝置上。石油天然氣在長輸過程中壓頭將消耗殆盡，為了保證輸送量，不得不逐級增壓輸送。因此，在石油天然氣從上級站輸到下級站、分支站、末站時總是剩余著很高的壓能，如果從上級站到下級站不是采用“從泵到泵”、“從機到機”的輸送工藝流程，就總會有剩余壓能被浪費。天然氣從上級站輸送到分支站或末站再到用戶及城市天然氣管網，剩余壓能被無奈地消耗在減壓裝置上。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用石油開采地層壓力能和輸送剩余壓力能發(fā)電的裝置及發(fā)電工藝，使其可以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、末站所剩余的壓能來做功發(fā)電。

為實現上述目的，本發(fā)明提供一種利用石油開采地層壓力能和輸送剩余壓力能發(fā)電的裝置，包括：

一利用地層壓能發(fā)電的裝置，包括一單進雙出式轉速調諧閥及控速聯(lián)動執(zhí)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(fā)電機；其中，單進雙出式轉速調諧閥及控速聯(lián)動執(zhí)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(fā)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(fā)電的裝置，包括并列連接于來自上級站高壓出氣口的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(fā)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(fā)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(lián)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(jiān)控系統(tǒng)；泄漏氣壓傳感器及報警監(jiān)控系統(tǒng)。