一种压缩天然气释放装置及利用压力势能发电的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于压缩天然气减压技术领域，涉及一种压缩天然气释放装置，本发明还涉及一种利用压缩天然气压力势能进行发电的方法。
【背景技术】
[0002]随着天然气的不断推广，和政府对清洁能源的各种鼓励政策，燃气设备制造业也随之快速发展，由于燃气管网暂时还无法全面覆盖，所以压缩天然气的应用也越来越广，相应的压缩天然气设备也越来越多。
[0003]在压缩天然气的使用过程中具有以下缺点:压缩天然气的压力势能没有利用，造成大量能量的浪费;压缩天然气释放设备的电源完全依赖电网，存在因外电网供电问题引发的安全隐患；偏远地区或复杂工况因接电大量增加用户成本，甚至因接电难度太大而不能使用天然气。
[0004]因此针对使用压缩天然气为燃料的用户研发的一种可回收多余压力势能并用以发电的设备，减少因电网问题而带来的安全隐患，同时为不方便接电的用户提供使用压缩天然气的解决方案。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种压缩天然气释放装置，解决了压缩天然气设备完全依赖电网的问题。
[0006]本发明的目的还在于提供一种利用压力势能发电的方法，实现了压缩天然气设备能够利用自身压缩天然气多余压力差进行发电的目的。
[0007]本发明所采用的技术方案是，一种压缩天然气释放装置，包括压缩天然气换热过滤装置，压缩天然气换热过滤装置后面连接有发电装置组件，压缩天然气换热过滤装置设置在两个调压器之间，且压缩天然气换热过滤装置通过放散管道来放散管道内的压力;所述压缩天然气换热过滤装置，包括在压缩天然气管道上依次设置的高压过滤器、换热器和放散管道，其中高压过滤器和换热器之间设置有一级调压器。
[0008]本发明的特点还在于，
[0009]其中压缩天然气换热过滤装置由两个或两个以上，且并行设置，且压缩天然气换热过滤装置上还设置有若干压力表、温度计、压差表和流量计。
[0010]其中压缩天然气管道上每两个部件之间均设置有一个高压球阀。
[0011]其中发电装置组件包括设置在压缩天然气管道内的2个轴承，2个轴承之间设置有叶轮，叶轮与2个相匹配的锥齿轮连接，2个锥齿轮通过密封轴承带动防爆发电机。
[0012]其中2个锥齿轮将叶轮与管道平行方向的转动转变为与管道垂直方向的转动。
[0013]其中2个压缩天然气换热过滤装置之间各自压缩天然气管道上的密封轴承之后连接同一个皮带轮，皮带轮与防爆发电机连接。
[0014]其中压缩天然气换热过滤装置的出口还设置有流量计，流量计设置在二级调压器低压放散阀组之间，二级调压器设置在发电装置组件之后。
[0015]本发明的另一技术方案是，一种利用压力势能发电的方法，包括以下步骤:
[0016]步骤I，将压缩天然气经过换热以及过滤得到可用于发电的压缩天然气，并将其输出；
[0017]步骤2，将步骤I中得到的可用与发电的压缩天然气经过一片叶轮，利用叶轮两侧的压力差带动叶轮转动；
[0018]步骤3，转动的叶轮带动防爆发电机运转，实现发电的目的。
[0019]其特点还在于，
[0020]其中步骤I中压缩天然气的输入压力为0.5_22MPa，输入温度为-20_45°C，输入流量为0-5000Nm/h3。
[0021]其中步骤I中可用的压缩天然气的输出压力为0.2-0.4MPa，输出温度为5_15°C，输出流量为0_5000Nm/h3。
[0022]本发明的有益效果是，天然气经过紧急切断阀、过滤器、换热器之后由调压器调至发电组件需要的入口压力发电组件通过节流将压力势能转化为动能，高速流动的气流带动叶轮快速旋转，叶轮带动发电机将动能转化为电能。同时监控调压器根据用户要求调节发电量，随后调压器将燃气压力调至用户使用压力，经过流量计计量和加臭装置供给用户使用。本发明有效利用了天然气的压力势能;使天然气释放设备能够利用自身发电，而不需要接入电网，减少了接入电网的安全隐患;并且能够为偏远地区用户提供天然气。
[0023]为保证CNG撬车低压时余气尽可能卸尽、又保证供气流量;调压系统设置为双入口和双回路;两路调压回路即可相互独立的同时工作，又可相互备用。为保证两路能分别自动启停，并能同时工作；当出口压力达到设定上限，自动停止供气；当出口压力低于设定下限，自动开启供气;在每路入口处设置了压力变送器、每路一级调压器仪表风入口处设置电磁阀。
【附图说明】
[0024]图1是本发明一种压缩天然气释放装置的结构示意图；
[0025]图2是本发明一种压缩天然气释放装置的俯视图；
[0026]图3是本发明一种压缩天然气释放装置中换热器的结构示意图；
[0027]图4是本发明一种压缩天然气释放装置中换热器的俯视图；
[0028]图5是本发明一种压缩天然气释放装置中一级换热管的结构示意图；
[0029]图6是本发明一种压缩天然气释放装置中一级换热管的俯视图；
[0030]图7是本发明一种压缩天然气释放装置中二级换热管的结构示意图；
[0031]图8是本发明一种压缩天然气释放装置中二级换热管的俯视图；
[0032]图9是本发明一种压缩天然气释放装置中发电装置组件的结构示意图。
[0033]图中，1.入口高压法兰，2.仪表截止阀，3.高压球阀，4.紧急切断阀，5.高压过滤器，6.—级调压器，7.换热器，8.底盘，9.中压放散阀组，10.发电装置组件，11.防爆发电机，12.放散管道，13.二级调压器，14.低压阀门，15.流量计，16.低压放散阀组，17.—级换热管，18.二级换热管，19.换热器内桶体，20.换热器保温层，21.换热器外桶体，22.电加热器，23.液位计接口，24.温度计接口，25.排污口，26.换热器底板，27.皮带轮，28.密封轴承，29.锥齿轮，30.轴承，31.叶轮。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0035]本发明提供了一种压缩天然气释放装置，如图1所示，包括换热过滤装置，换热过滤装置包括高压过滤器5，高压过滤器5后面连接一个一级调压器6，一级调压器6后面连接换热器7;且高压过滤器5前面依次设置有入口高压法兰1、仪表截止阀2、高压球阀3和紧急切断阀4;压缩天然气管道经过换热器7之后通过一个中压放散阀组9;中压放散阀组9后面依次设置有放散管道12和发电装置组件10;发电装置组件10与防爆发电机11连接;发电装置组件10后面还设置有二级调压器13，换热器7设置在一级调压器6和二级调压器13之间；二级调压器13后面设置有流量计15，流量计15的两侧均设置有低压阀门14，流量计15后面还设置有低压放散阀组16;上述设备均固定设置在底盘8上。
[0036]如图2所示低压阀门14之前设置的装置平行设置有2组或2组以上，且相邻2组装置的发电装置组件10共同连接一个防爆发电机11。
[0037]如图3所示为换热器7的内部结构图，换热器7包括外围设置的换热器外桶体21，换热器外桶体21内套有换热器保温层20和换热器内桶体19，换热器的外围的上部还设置有液位计接口 23和温度计接口 24，换热器的外围的底部还设置有排污口 25和电加热器22 ；换热器内桶体19内设置有螺旋形的一级换热管17和U形的二极换热管18;如图4所示，换热器7的底部设置有换热器底板26。
[0038]如图5所示一级换热管17的接口朝上，从上至下螺旋向下设置，如图6所示一级换热管17的截面为圆形的。
[0039]如图7所示二级换热管18为2个U形的换热管结合起来，如图8所示二级换热管18的截面为方形。
[0040]如图9所示为发电机组件10包括，包括在压缩天然气管道内设置的2个轴承3