[發(fā)明專利]基于天然氣井采氣時(shí)壓差能的能量回收裝置及發(fā)電裝置

在審

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• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109506130A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱仕亮
• 申請（專利權(quán)）人: 動(dòng)能(北京)科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: F17D1/02
• 分類號: F17D1/02;F17D3/01;F01B23/10
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標(biāo)代理有限公司 12101
• 代理人: 范建良

本發(fā)明公開了一種基于天然氣井采氣時(shí)壓差能的能量回收裝置，包括與天然氣井連接天然氣采集系統(tǒng)、原天然氣減壓裝置，所述天然氣采集系統(tǒng)連接原天然氣減壓裝置，天然氣減壓裝置的輸出端連接天然氣輸出管網(wǎng)；天然氣采集系統(tǒng)的輸出端還設(shè)有與原天然氣減壓裝置并聯(lián)的減壓動(dòng)力裝置。本發(fā)明采用在原天然氣井開采輸送的原方案的基礎(chǔ)上增加旁通減壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能量回收；整個(gè)回收過程中全機(jī)械做功原理，大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，最終由動(dòng)力機(jī)械帶發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)發(fā)電。在整個(gè)減壓過程中除發(fā)電外整個(gè)工作過程在一個(gè)密閉系統(tǒng)中完成，安全性高；本系統(tǒng)體積小、安裝方便、可模塊化組合、可反復(fù)循環(huán)使用；本系統(tǒng)產(chǎn)生的能量為高質(zhì)量、清節(jié)零排放、消納效好的電能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于天然氣井采氣時(shí)壓差能回收利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于天然氣井采氣時(shí)壓差能的能量回收裝置及發(fā)電裝置

背景技術(shù)

隨著世界范圍內(nèi)能源短缺的出現(xiàn)，能量的合理利用也越發(fā)受到重視，特別是近幾年，節(jié)能技術(shù)不斷向前發(fā)展，壓力能回收技術(shù)的研究也逐漸深入。

開采天然氣時(shí)一般采用自噴方式，很多氣田井口生產(chǎn)壓力可以達(dá)到40Mpa以上，而經(jīng)集氣站節(jié)流至天然氣凈化廠的輸氣管線運(yùn)行壓力為2MPa，壓力變化較大，從井口到集輸管線過程中，高壓氣體經(jīng)節(jié)流閥絕熱膨脹壓力降低，大量的流體機(jī)械能轉(zhuǎn)化為冷能散失在環(huán)境中，能量損失巨大。

高壓天然氣在調(diào)壓的過程中會產(chǎn)生很大的壓力降，釋放大量的能量，但這部分能量的利用在國內(nèi)尚未引起足夠的重視。針對天然氣在調(diào)壓過程中存在氣量波動(dòng)等因素，導(dǎo)致壓力能的量也存在波動(dòng)，常規(guī)的汽輪機(jī)很難適用于該工況。

另外，申請人在提交申請前向國家知識產(chǎn)權(quán)局專利檢索咨詢中心提交了關(guān)于本申請的檢索報(bào)告請求，案件編號G1812405，檢索報(bào)告中引用的專利類型全為“A”文件，也就是背景技術(shù)文件，即反應(yīng)權(quán)利要求的部分技術(shù)特征或者有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)的一部分文件；CN105041395A、CV204851334U、CN108386719A、RO130430A2、RU2599436C1；檢索報(bào)告的結(jié)果中最接近的的對比文件是CN105041395A；根據(jù)檢索報(bào)告的結(jié)果，本申請符合專利法新穎性、創(chuàng)造性和實(shí)用性，供參考；申請人提交了本發(fā)明，本發(fā)明涉及一種天然氣井采氣時(shí)壓差能的能量回收裝置及發(fā)電裝置。該裝置大大提高了天然氣開采的綜合效率，增強(qiáng)了由壓差轉(zhuǎn)為機(jī)械能的穩(wěn)定性和適用性。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種提高了天然氣開采的綜合效率的天然氣井采氣時(shí)壓差能的能量回收裝置及發(fā)電裝置，

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于天然氣井采氣時(shí)壓差能的能量回收裝置，包括與天然氣井連接天然氣采集系統(tǒng)、原天然氣減壓裝置，所述天然氣采集系統(tǒng)連接原天然氣減壓裝置，天然氣減壓裝置的輸出端連接天然氣輸出管網(wǎng)，輸氣管路上安裝有第一控制單向閥；其特征在于，天然氣采集系統(tǒng)的輸出端還設(shè)有與原天然氣減壓裝置并聯(lián)的減壓動(dòng)力裝置。

上述技術(shù)方案，優(yōu)選的，在天然氣采集系統(tǒng)的輸出端安裝有分配器，所述分配器的一個(gè)出氣端連接原天然氣減壓裝置，分配器的另一出氣端連接減壓動(dòng)力裝置。

上述技術(shù)方案，優(yōu)選的，所述減壓動(dòng)力裝置包括連接分配器的進(jìn)氣支路，所述進(jìn)氣支路上安裝有壓力控制閥，所述壓力控制閥的輸出端連接恒壓容器的進(jìn)氣口，所述恒壓容器的出氣口通過進(jìn)氣管路連接空氣動(dòng)力單元，所述空氣動(dòng)力單元的動(dòng)力輸出端連接動(dòng)能利用設(shè)備；所述膨脹機(jī)的尾氣管連接天然氣輸出管網(wǎng)。

空氣動(dòng)力單元還連接天然氣井連接天然氣采集系統(tǒng)的高壓緩沖容器的出氣口。

上述技術(shù)方案，優(yōu)選的，空氣動(dòng)力單元為活塞式空氣動(dòng)力膨脹機(jī)。

本發(fā)明還提供一種基于上述天然氣井采氣時(shí)壓差能的能量回收裝置的發(fā)電裝置，在減壓動(dòng)力裝置的動(dòng)能輸出端通過離合器連接發(fā)電裝置。