[發(fā)明專利]基于光伏供電的天然氣管道無線伴熱系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2022-09-30
• 公開（公告）號: CN115574182A
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發(fā)明（設計）人: 梁海濱;馮立德;陳開;董晨光;王智學;劉永濱;李琦;馮恩臨;張偉明;杜華;張季娜;徐哲;王巖
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司;中石油昆侖燃氣有限公司
• 主分類號: F16L53/34
• 分類號: F16L53/34;F17D5/00;H02J3/38;H02J50/12
• 代理公司: 北京八月瓜知識產權代理有限公司 11543
• 代理人: 秦瑩

本說明書實施例提供了一種基于光伏供電的天然氣管道無線伴熱系統(tǒng)，其中，方法包括：分布式光伏陣列，用于利用多組光伏發(fā)電板接收太陽能并轉化為多組電能；匯流箱，與所述分布式光伏陣列連接，用于將多組電能進行匯流；直流配電柜，與所述匯流箱連接，用于或匯流后的電流進行均流與均壓調節(jié)；逆變器，與所述直流配電柜連接，用于將直流電轉換為管道線圈能夠將能量無線傳輸?shù)母哳l交流電；無限伴熱結構，與所述逆變器連接，用于將交流高頻電整流成直流電，為生熱提供能量；數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)，與所述無限伴熱結構連接，用于從所述無限伴熱結構進行數(shù)據(jù)采集，并控制所述無限伴熱結構。

技術領域

本文件涉及電學技術領域，尤其涉及一種基于光伏供電的天然氣管道無線伴熱系統(tǒng)。

背景技術

目前天然氣管道運輸過程中需要對管道溫度進行調控以保證天然氣順暢運輸，大多數(shù)天然氣門站采用電伴熱實現(xiàn)對溫度的調控，常用的電伴熱系統(tǒng)主要包括電熱帶伴熱、電纜伴熱與集膚效應伴熱三大類，將伴熱管線鋪設于天然氣管道內部，通過溫度傳感器將數(shù)據(jù)傳遞給控制端，確保管路中溫度滿足需求。然而目前天然氣管道中應用的電伴熱系統(tǒng)存在三大問題：(1)電伴熱系統(tǒng)消耗大量能量，尤其在北方的冬季常常需要24小時運行，耗電量極大，不僅對當?shù)氐碾娋W(wǎng)系統(tǒng)造成較大負擔。(2) 傳統(tǒng)電伴熱系統(tǒng)加熱線路與電源直接連接，需要設計強防爆和絕緣才可以避免天然氣起火甚至爆炸。(3)傳統(tǒng)伴熱系統(tǒng)中電纜伴熱和集膚效應伴熱的加熱管線為一整根鋪設在保溫層下，這就導致管線某一段出現(xiàn)故障時需要更換整體管線，且一整根管線無法做到管道每個局部分區(qū)溫度控制。因此，傳統(tǒng)的天然氣管道使用的電伴熱系統(tǒng)能源浪費嚴重，維修成本高，溫度控制精度低，并不符合未來天然氣場站的發(fā)展需求。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于光伏供電的天然氣管道無線伴熱系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術中的上述問題。

本發(fā)明提供一種基于光伏供電的天然氣管道無線伴熱系統(tǒng)，包括：

分布式光伏陣列，用于利用多組光伏發(fā)電板接收太陽能并轉化為多組電能；

匯流箱，與所述分布式光伏陣列連接，用于將多組電能進行匯流；

直流配電柜，與所述匯流箱連接，用于或匯流后的電流進行均流與均壓調節(jié)；

逆變器，與所述直流配電柜連接，用于將直流電轉換為管道線圈能夠將能量無線傳輸?shù)母哳l交流電；

無限伴熱結構，與所述逆變器連接，用于將交流高頻電整流成直流電，為生熱提供能量；

數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)，與所述無限伴熱結構連接，用于從所述無限伴熱結構進行數(shù)據(jù)采集，并控制所述無限伴熱結構。

采用本發(fā)明實施例的基于光伏供電的天然氣管道無線伴熱系統(tǒng)，利用太陽能新型清潔能源為天然氣管道伴熱系統(tǒng)提供電能來源，提升系統(tǒng)的清潔性；應用一種新型無線伴熱結構實現(xiàn)電伴熱管線與供電電源之間電氣隔離，提升系統(tǒng)可靠性；同時利用多段無線伴熱結構實現(xiàn)對天然氣管道分區(qū)溫度智能調控，提升系統(tǒng)溫度精度，多段結構也利用更換，降低系統(tǒng)維修難度。

附圖說明

為了更清楚地說明本說明書一個或多個實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本說明書中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例的基于光伏供電的天然氣管道無線伴熱系統(tǒng)的示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例的用于對比的傳統(tǒng)電伴熱結構的示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例的無線電伴熱結構的示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例的無線電伴熱結構管道外部和內部線圈平面圖；

圖5是本發(fā)明實施例的無線電伴熱結構管道外部和內部線圈截面圖；