[發明專利]一種管道式天然氣壓差發電裝置

在審

• 申請號: 201710406505.1
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107269478A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 王振宇;劉東;錢山;張燁;楊永波
• 申請（專利權）人: 同度能源科技(江蘇)股份有限公司
• 主分類號: F03G7/04
• 分類號: F03G7/04
• 代理公司: 蘇州華博知識產權代理有限公司32232
• 代理人: 張芹

技術領域

本發明涉及一種管道式天然氣壓差發電裝置。

背景技術

為了更好輸送天然氣，降低輸送損耗，在天然氣輸送時一般采用高壓輸送，而管道輸送的天然氣到用戶不能直接使用，必須設置調壓站對輸送天然氣降壓后才能進入用戶，現有常規的調壓站往往采用減壓閥進行降壓，其原理為等焓節流降壓，浪費了大量的有用功，不利于節能環保。隨著節能減排政策的不斷推進，一些新式調壓方法不斷涌現，其中采用天然氣的壓差進行發電或者采用膨脹冷凝回收的方式較多。例如：公開號為CN102748254A的發明專利申請《基于太陽能加熱的天然氣壓差發電轉換機組及其實現方法》提供了一種基于太陽能加熱的天然氣壓差發電轉換機組，將太陽能和壓差能綜合利用，克服了壓差發電系統穩定性差、降壓過程中冷量浪費嚴重以及發電效率低、經濟效益低下的缺陷。授權號為CN201220331890.0的實用新型專利，基于高精度控壓控溫的天然氣壓差發電系統，設計了由激光器、光纖光柵傳感器、調制解碼器、PC智能控制機組以及調壓閥等組成的自動控壓控溫系統，解決了氣體輸送過程中壓力控制精度不高且不能檢測氣體溫度的問題，優化了整個天然氣壓差發電系統的性能。但是從天然氣壓差利用角度考慮，上述專利系統結構組件復雜，且運行結構精密，安裝調試和施工較難，因此在設計和使用中需要廣泛論證。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種管道式天然氣壓差發電裝置。

為了達到上述目的，本發明的技術方案如下：

本發明提供一種管道式天然氣壓差發電裝置，包括：

天然氣分支管路，包括第一Y型三通分支管路、第二Y型三通分支管路和連接管路，第一Y型三通分支管路包括第一主管路和二第一分支連接管路，第一主管路上設有進口法蘭，二第一分支連接管路分別與第一主管路連通且形成Y型結構，第二Y型三通分支管路包括第二主管路和二第二分支連接管路，第二主管路上設有出口法蘭，二第二分支連接管路分別與第二主管路連通且形成Y型結構，連接管路分別與第一分支連接管路和第二分支連接管路連接；

天然氣壓差發電裝置，包括機械能轉換機構和發電機，機械能轉換機構分別與連接管路和發電機連接，用于將機械能轉換為電能存儲于發電機內。

本發明相較于現有技術，進口法蘭接入現有壓差調節閥的前端的高壓輸送天然氣側，出口法蘭接入現有壓差調節閥的后端的低壓用戶天然氣側，高壓天然氣從進口法蘭流入第一主管路，并通過二第一分支連接管路進行分流，分別帶動機械能轉換機構將機械能轉換為電能存儲于發電機內，實現降壓的目的，結構簡單合理，便于操作和維護。

在上述技術方案的基礎上，還可做如下改進：

作為優選的方案，上述的機械能轉換機構包括驅動葉輪、螺旋傘齒輪箱和差速飛輪，驅動葉輪與連接管路連接，螺旋傘齒輪箱的螺旋傘齒輪分別與驅動葉輪、差速飛輪外嚙合連接用于將驅動葉輪的轉動方向轉變90°。其中，驅動葉輪為離心式葉輪或前向葉輪，發電機為交流發電機。

采用上述優選的方案，高壓天然氣從進口法蘭流入第一主管路，并通過二第一分支連接管路進行分流，分別帶動驅動葉輪旋轉產生動能，該動能經過螺旋傘齒輪箱小轉變方向后驅動差速飛輪旋轉，并帶動發電機產生電能。

作為優選的方案，上述的驅動葉輪包括連接軸和多個葉片，葉片的側面為螺旋曲面結構，葉片沿連接軸的軸向依次設置于連接軸上且其設置于連接軸上的起點在連接軸的圓周方向錯開設置。其中，螺旋曲面結構的外徑尺寸為由小漸大再漸小設置或螺旋曲面結構上設有錐面結構，錐面結構在連接軸的圓周方向錯開設置。

采用上述優選的方案，葉片設置于連接軸上的起點在連接軸的圓周方向錯開設置，大大提高葉片的利用率。

作為優選的方案，上述的差速飛輪為棘輪機構。其中，二第一分支連接管路的面積相等，二第二分支連接管路的面積相等，二第一分支連接管路與第一主管路的夾角為135-170°，二第二分支連接管路與第二主管路的夾角為135-170°。

采用上述優選的方案，當二第一分支連接管路內氣流分配不均勻或者驅動葉輪旋轉速度不同時，棘輪機構作用，從而保證發電機正常運行。棘輪機構作為可變速調節輸出，可以實現發電機轉速的變化，從而改變發電功率或調節天然氣壓差。

作為優選的方案，上述的連接管路上連接有多個機械能轉換機構。

采用上述優選的方案，設置多個機械能轉換機構，天然氣帶動多個驅動葉輪旋轉，實現多級發電，或者可以根據情況先選用不同的驅動葉輪，實現不同功率的輸出。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖。

具體實施方式