气体减压发电节能装置的制作方法

文档序号:22556442发布日期:2020-10-17 02:39阅读:来源:国知局

技术特征:

1.气体减压发电节能装置,其特征在于,由若干高压罐和低压罐、配一套至少具有2个转轮和8个喷嘴的立式冲击式水轮发电机组组成,立式冲击式水轮发电机组由水轮机(80)和发电机(81)整装为一体,水轮机由机壳(89)、上转轮(84)及周边相对的至少第1、2、3、4上喷管(19)、(29)、(39)、(49),下转轮(86)及周边相对的第1、2、3、4下喷管(18)、(28)、(38)、(48)组成,发电机安装在水轮机机壳的上面,发电机轴(83)伸入水轮机中,发电机轴上设置有密封装置(82),水轮机的上转轮(84)和下转轮(86)通过锁紧螺母(85)直接固定在发电机轴(83)上,水轮机机壳(89)上部通过进气阀门(100)装入压缩空气,水轮机机壳下部设有水池(90)通过进水阀门(200)装入水,水轮机上喷管和下喷管、发电机(81)与水轮机机壳(89)可靠密封连接,运行中需保证水轮机机壳上部压缩空气内压大于天然气出气压力,高压进气管(61)、低压出气管(64)分别通过阀门与高压罐、低压罐连接。

2.根据权利要求1所述的气体减压发电节能装置,其特征在于,第1、2、3、4高压罐(12)、(22)、(32)、(42)的顶部通过第1、2、3、4阀门(11)、(21)、(31)、(41)与天然气进气管路(61)连接,第1、2、3、4高压罐底部分别与水轮机的第1、2、3、4上喷管(19)、(29)、(39)、(49)连接,第1、2、3、4低压罐(16)、(26)、(36)、(46)的顶部分别通过第5、6、7、8阀门(15)、(25)、(35)、(45)与天然气出气管路(64)连接,第1、2、3、4低压罐底部分别与水轮机的第1、2、3、4下喷管(18)连接,第1、2、3、4高压罐(12)、(22)、(32)、(42)与第1、2、2、4低压罐(16)、(26)、(36)、(46)的顶部分别通过第9、10、11、12阀门(14)、(24)、(34)、(44)联通,水轮机机壳下部水池(90)的出水管通过总出水阀门(70)后分别与高、低压罐底部连接管连接并且在每根连接管中分别设置第13-20阀门。

3.根据权利要求1所述的气体减压发电节能装置,其特征在于,上、下喷管的喷针杆(87)配液压缸(83),采用液压油驱动喷针杆(87)做直线移动,调节喷管的出水量,相应的配液压罐保证给喷针杆(87)做直线移动的驱动力,采用电磁阀控制调节喷管的出水量。

4.根据权利要求1所述的气体减压发电节能装置,其特征在于,所有阀门采用气动或液动,相应的配气压罐或液压罐保证给阀门驱动力,采用电磁阀控制阀门气动或液动开启、保持、关闭。

5.根据权利要求1所述的气体减压发电节能装置,其特征在于,当天然气进气与出气的压差较大时,上转轮(84)、和下转轮(86)采用水斗式转轮;当天然气进气与出气的压差较小时,上转轮(84)采用水斗式转轮、下转轮(86)采用斜击式转轮。

6.根据权利要求1所述的气体减压发电节能装置,其特征在于,当天然气进气与出气的压差较大时,每组高压罐和低压罐之间增加一个中压罐,相应水轮机增加一个中间转轮和一圈中喷管。

7.根据权利要求1所述的气体减压发电节能装置,其特征在于,

启动前,通过进水阀门(200)在水轮机下部和全部高压罐和低压罐中冲满水,关闭所有阀门和喷管,过进气阀门(100)在水轮机上部冲入压缩空气,运行步骤如下:

1)开启总进气阀门(61),开启第1阀门(11),开启第1上喷管(19),第1高压罐(12)中的水在高压气的推动下,通过第1上喷管射向上转轮(84),上转轮转动驱动发电机(81)发电,

2)当第1高压罐(12)中高压气进到一定高度,关闭第1阀门(11),第1高压罐中的气体膨胀继续推动第1高压罐中的水射向上转轮(84),驱动发电机发电,同时开启第3阀门(31),第3上喷管(39),第3高压罐(32)中的水在高压气的推动下,通过第3上喷管射向上转轮(84),上转轮转动驱动发电机发电,

3)当第1高压罐(12)中水只剩很少量,气体基本装满第1高压罐时,关闭第1上喷管(19),同时开启第1高压罐和第1低压罐(16)之间联通的第9阀门门(14),同时开启第1下喷管(18),第1高压罐(12)中的气体继续膨胀进入第1低压罐推动其中的水,通过第1下喷管(18)射向下转轮(86),驱动发电机发电,同时关闭第3阀门(31),第3高压罐(32)中的气体膨胀继续推动其中的水射向上转轮(84),驱动发电机(81)发电,同时开启第2阀门(21),开启第2上喷管(29),第2高压罐(22)中的水在高压气的推动下,通过第2上喷管射向上转轮,驱动发电机发电,

4)第1低压罐(16)中水只剩很少量,气体基本装满第1低压罐时,关闭第1下喷管(18),然后开启出气总阀门(63),开启第5阀门(15),第1高压罐(12)和第1低压罐(16)中减压后的气体通过出气管(64)排气,然后开启总出水阀门(70)和第13、17阀门(13)、(17),水轮机中的水由于压缩空气的压力大于出气压力而流入第1高压罐(12)和第1低压罐(16)中,同时开启第4阀门(41),开启第4上喷管(49),第4高压罐(42)中的水在高压气的推动下,通过第4上喷管射向上转轮,驱动发电机发电,

5)当第1高压罐和第1低压罐中几乎冲满水时,关闭第13、17阀门(13),(17),同时关闭第9阀门(14)和第5阀门(15),此时,第1高压罐和第1低压罐这组气罐完成了进气、膨胀减压、供气、进水、发电全过程,

6)再次开启第1阀门(11),开启第1上喷管(19),第1高压罐中的水在高压气的推动下,通过第1上喷管射向上转轮,上转轮转动驱动发电机发电,重复以上进气、膨胀减压、供气、进水、发电节能全过程,其它组高压罐和低压罐也同这组高压罐和低压罐完成进气、膨胀减压、供气、进水、发电节能全过程,然后重复进气、膨胀减压、供气、进水、发电节能全过程,该装置需要停止运行时,每组高压罐和低压罐在完成冲满水时,关闭第13-20阀门,同时关闭第9-12阀门和第5-8阀门,最后关闭总进气阀门(61)、关闭总出水阀门(70)、和关闭出气总阀门(63)。


技术总结
本发明为为气体减压发电节能装置。解决在天然气输送管路中,用减压阀对天然气进行减压,天然气压降的能量被浪费了,而且因减压过程中,天然气温度降低,可能结冰影响使用,往往还需要事先对天然气水浴加热消耗能量的问题。本发明用于天然气减压站,与减压阀并联使用,将天然气的压能利用来发电转换为电能使用,并且节约对天然气水浴加热消耗能量,从而达到节能的目的。

技术研发人员:杨广平
受保护的技术使用者:杨广平
技术研发日:2020.07.24
技术公布日:2020.10.16
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