[實用新型]一種燃氣管道內置的發電裝置

有效

• 申請號: 201520566611.2
• 申請日: 2015-07-29
• 公開（公告）號: CN204827552U
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 徐文東;熊凡凡;邢琳琳;王一君;袁丹
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;北京市燃氣集團有限責任公司
• 主分類號: F01D15/10
• 分類號: F01D15/10;F01D25/24
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本實用新型屬于天然氣壓力能利用領域，涉及一種燃氣管道內置的發電裝置。

背景技術

目前在燃氣管網管理過程中，不能及時對事故進行很好的預警，在應對燃氣管道大面積泄漏、爆炸等危機事故面前，管理調度手段蒼白無力。完整的燃氣管網監控系統對于燃氣運營的正常進行非常重要。一個自動化程度高，功能完善的監控系統可以極大地提高工作效率，保證燃氣運營安全、可靠的運行。

要實現全網監控，需要在一定間隔范圍內設置監控儀表，而監控儀表需要電力維持運行。由于監控點多且很多位于偏遠地區，為儀表特地牽拉一根電線成本太高，且審批復雜，故急需找到一種能就地給儀表提供電能的方法。

天然氣管網的壓力遠高于用戶所需要的壓力，蘊藏有巨大的壓力能，利用壓力能就地發電供儀表使用是一種切實可行的方案。傳統的壓力能利用裝置占地面積太大且需要工作人員操作，不普遍適用于為儀表供電。因此，開發一種結構簡單的管道內置防爆發電機具有現實可行意義。

中國實用新型專利申請CN101280723A針對高壓天然氣分輸站、城市門站等降壓過程中造成巨大能量損失的問題，公開了一種天然氣管網壓力能在燃氣輪機作功領域的回收利用方法及裝置。該實用新型選用渦流管完成天然氣降壓調壓過程，用低溫天然氣流冷卻壓氣機的進氣，使進氣質量流量增大，因而可大大提高燃氣輪機的經濟性，使壓力能得到了有效的利用，但該專利未利用壓力能進行發電。中國實用新型專利申請CN101245956A將天然氣壓力能用于膨脹發電、液化天然氣自身重質組分（比如C₂，C₃等）以及將壓力能轉換成冷能作進一步應用。該實用新型以較低的運行成本將壓力能轉換成冷能，通過冷媒供調壓站周邊的冷庫、冷水空調、廢舊橡膠深冷粉碎等冷量用戶使用，或制成冰塊、干冰產品外運銷售等，從而取得巨大經濟效益，提高能源利用效率。但該實用新型未涉及發電，且因該實用新型所提方法較為理論化，工業實際應用受限較大。中國實用新型專利申請CN101852529A公開了一種利用天然氣管網壓力能制冷用于冷庫和冷水空調工藝的高效利用方法，但同樣該技術未涉及壓力能發電過程。上述這些專利技術都是通過特定設備有效回收天然氣管網壓力能的技術方法，且發電時要求天然氣壓力降和流量相對穩定，制冷時一般要求制冷溫度較低，故而存在一定的局限性。中國實用新型專利申請CN203430574U公開了一種利用小型天然氣管網壓力能發電的裝置，但該專利主要針對調壓站、計量站等這些可間斷、封閉性、小功率（1-5KW）的小型用戶。因此，不論是從發電功率，占地面積和設備、運行成本來考慮，該專利都不適合用于管網儀表發電，特別是偏遠地區管網儀表發電。

上述現有專利均未涉及針對儀表功率發電的小型天然氣管網發電，而目前管網儀表因其各種特殊地理位置和很小的用電需求，搭建電網或現有的壓力能利用裝置，經濟性和靈活性都太差。而一種結構簡單的管道內置發電裝置則能在低成本的條件下滿足類儀表功能需求，并能靈活的運輸安裝在各種已有燃氣管網的地方。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，針對智能化管網建設所需的儀表的供能問題，提供了一種利用燃氣管網壓力能發電，就地供能儀表的結構簡單，占地面積小，一次啟動后無需人員操作的燃氣管道內置發電裝置。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種燃氣管道內置的發電裝置，包括：

接管式外殼，所述接管式外殼兩端分別設置有用于連接燃氣管道的法蘭；

發電裝置，固定設置在所述接管式外殼內，包括防爆發電機、連接在所述防爆發電機轉子上的葉輪；

具有防爆和密封功能的導線接線出口，所述導線接線出口用于連接防爆發電機的電力輸出端及穩壓器。

進一步地，當接管式外殼內的天然氣壓力大于等于1.6MPa時，葉輪為6至10片葉片的高壓管道葉輪；當接管式外殼內的天然氣壓力低于1.6MPa時，葉輪為低于5片葉片的低壓管道葉輪。

進一步地，所述葉輪的葉片為平底機翼型，葉片沿輪轂均勻排列。

進一步地，所述葉輪的葉片葉頂安裝角為6-15°，葉片葉底安裝角為15-25°，葉片在葉根處不重疊。

進一步地，所述葉輪通過內螺紋與防爆電機轉軸的外螺紋相連接，所述葉輪的內螺紋的旋向與葉輪工作時的旋轉方向同向，這樣避免了葉輪在工作過程中松動。