專利名稱：管道天然氣發(fā)電機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及天然氣應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用管道天然氣發(fā)電的發(fā)電機(jī)組。
背景技術(shù)：
天然氣開發(fā)及天然氣集輸場(chǎng)站大多處于戈壁、沙漠或荒野，架設(shè)電氣線路十分困難而且投資巨大。因此相當(dāng)多數(shù)的井站、管線閥室及集輸場(chǎng)站沒(méi)有供配電設(shè)施及發(fā)電裝備， 給天然氣生產(chǎn)、集輸及安全管理來(lái)來(lái)極大困難。目前，天然氣開發(fā)現(xiàn)場(chǎng)的電能應(yīng)用主要集中在以下幾個(gè)方面1、場(chǎng)站天然氣生產(chǎn)和集輸領(lǐng)域的數(shù)字化管理、動(dòng)態(tài)參數(shù)遠(yuǎn)傳、計(jì)量、自動(dòng)化管理，場(chǎng)站進(jìn)出管線安裝安全截?cái)嘌b置，故障狀態(tài)自動(dòng)截?cái)嗷蜻h(yuǎn)程控制截?cái)?，?duì)場(chǎng)站和重要管線段進(jìn)行電子巡視和視屏監(jiān)控等生產(chǎn)及安全技術(shù)措施都需要電源；2、天然氣生產(chǎn)及集輸流程、管線的節(jié)流、控制閥件，容易結(jié)冰堵塞，需要電源來(lái)防凍保溫。另外，天然氣開發(fā)過(guò)程中，需要加注緩蝕劑，減緩管線設(shè)施的腐蝕；需要加注甲醇等，預(yù)防水合物堵塞管線；到中后期，需要加注發(fā)泡劑，以輔助排出井內(nèi)積液，穩(wěn)定生產(chǎn)。目前加注各種藥劑均靠車載機(jī)組巡回實(shí)施，因而帶來(lái)許多弊端1、各類藥物均屬集中注入，有違于連續(xù)穩(wěn)定加入藥劑的基本原則，既浪費(fèi)藥劑，也不利于天然氣連續(xù)穩(wěn)定開采；2、加注裝置靠員工勞動(dòng)強(qiáng)度大，車輛運(yùn)行及員工操作存在很大的安全風(fēng)險(xiǎn)；3、加注裝置及車輛耗用汽油、柴油，運(yùn)行成本很高。因此，快速實(shí)現(xiàn)氣田藥劑的自動(dòng)加注是很有意義的，然而，場(chǎng)站電源問(wèn)題是首當(dāng)其沖的問(wèn)題之一。為解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本實(shí)用新型提供了一種新的解決方案。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的問(wèn)題，一是如何有效地利用場(chǎng)站的現(xiàn)有資源，將集輸管線內(nèi)天然氣的流動(dòng)能量，轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定電源，從而為沒(méi)有電源的天然氣開發(fā)、集輸場(chǎng)站的生產(chǎn)、安全、管理提供電源；二是電源裝置應(yīng)當(dāng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)成本低、不污染環(huán)境、 不浪費(fèi)能源、供電可靠性好等優(yōu)點(diǎn)。為達(dá)到上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為提供一種管道天然氣發(fā)電機(jī)組，其特征在于包括動(dòng)力裝置、聯(lián)軸器、永磁發(fā)電機(jī)、控制器和蓄電池組；所述動(dòng)力裝置串入天然氣管線內(nèi)，動(dòng)力裝置通過(guò)聯(lián)軸器與永磁發(fā)電機(jī)的動(dòng)力輸入端相連接；所述永磁發(fā)電機(jī)的電能輸出端通過(guò)控制器與蓄電池組相連接。所述動(dòng)力裝置包括下殼體、葉輪、葉輪軸和上殼體；所述下殼體和上殼體相互連接構(gòu)成一密封腔體，葉輪設(shè)置在密封腔體內(nèi)；所述下殼體上設(shè)置有用于天然氣流通的進(jìn)氣口和排氣口，進(jìn)氣口偏心設(shè)置；所述下殼體內(nèi)設(shè)置有用于扶正葉輪軸的扶正套。所述葉輪軸和上殼體之間設(shè)置有用于承重和扶正的軸承組和用于對(duì)天然氣進(jìn)行密封的密封組件。所述動(dòng)力裝置通過(guò)進(jìn)氣口和排氣口與串入天然氣管線，動(dòng)力裝置的進(jìn)氣端和出氣端分別設(shè)置有控制天然氣的截止閥；同時(shí)，與動(dòng)力裝置相并聯(lián)的天然氣管線上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)天然氣流量的節(jié)流閥。所述控制器包括充電、放電、逆變功能模塊和欠壓、過(guò)電壓、過(guò)功率、短路保護(hù)模塊。所述上殼體上設(shè)置有用于注入潤(rùn)滑脂對(duì)葉輪軸、軸承組及密封組件進(jìn)行潤(rùn)滑的油嘴。綜上所述，本實(shí)用新型所提供的管道天然氣發(fā)電機(jī)組具有如下優(yōu)點(diǎn)1、有效地利用天然氣場(chǎng)站的現(xiàn)有資源，通過(guò)設(shè)置安全可靠的動(dòng)力裝置和發(fā)電裝置，可利用管道天然氣流動(dòng)能量驅(qū)動(dòng)葉輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)永磁發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，通過(guò)控制和儲(chǔ)電系統(tǒng)形成穩(wěn)定電源；2、調(diào)節(jié)天然氣流量，就可以調(diào)節(jié)機(jī)組轉(zhuǎn)速和發(fā)電量。因此，機(jī)組可以依據(jù)負(fù)荷要求調(diào)整發(fā)電量，實(shí)現(xiàn)發(fā)電與用電的協(xié)調(diào)。3、管道天然氣發(fā)電機(jī)組具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)成本低、不污染環(huán)境、不浪費(fèi)能源、供電可靠性好等優(yōu)點(diǎn)；4、管道天然氣發(fā)電機(jī)組適用于為天然氣開發(fā)、集輸場(chǎng)站的生產(chǎn)管理、視屏監(jiān)控、安全截?cái)唷⒐に嚵鞒痰挠?jì)量、自動(dòng)化控制等提供可靠電源；為工藝管線的重要閥件、控制器件提供防凍保溫電源，防止結(jié)冰堵塞，提高管線流程運(yùn)行的可靠性；還可以為加注緩蝕劑、加注甲醇、加注發(fā)泡劑等工藝措施提供電源，使藥劑加注的自動(dòng)化和無(wú)人職守成為可能，從而大幅度的降低生產(chǎn)成本，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，為天然氣開發(fā)爭(zhēng)取效益；管道天然氣發(fā)電機(jī)組可以用于天然氣開發(fā)、生產(chǎn)的其他領(lǐng)域，具有廣泛的適應(yīng)性。

圖1為管道天然氣發(fā)電機(jī)組的安裝原理圖；圖2為管道天然氣發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為動(dòng)力裝置上進(jìn)氣口和排氣口的剖視圖。其中，1、動(dòng)力裝置；11、進(jìn)氣口 ；12、排氣口 ；13、下殼體；14、葉輪；15、扶正套；16、 上殼體；17、軸承組；18、葉輪軸；19、油嘴；2、聯(lián)軸器；3、永磁發(fā)電機(jī)；4、蓄電池組；5、控制器；6、節(jié)流閥；7、截止閥；8、密封組件。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)地描述如圖所示，該管道天然氣發(fā)電機(jī)組包括動(dòng)力裝置1、聯(lián)軸器2和永磁發(fā)電機(jī)3 ；所述聯(lián)軸器2設(shè)置在動(dòng)力裝置1和永磁發(fā)電機(jī)3之間；所述動(dòng)力裝置1包括下殼體13、葉輪14、 葉輪軸18和上殼體16 ；所述下殼體13和上殼體16相互連接構(gòu)成一密封腔體，葉輪14設(shè)置在密封腔體內(nèi)；所述下殼體13上設(shè)置有用于天然氣流通的進(jìn)氣口 11和排氣口 12，所述下殼體13內(nèi)設(shè)置有用于扶正葉輪軸18的扶正套15 ；葉輪軸18另一端與聯(lián)軸器2相連接； 所述葉輪14固定連接在伸入密封腔體內(nèi)的葉輪軸18上；所述葉輪軸18和上殼體16之間設(shè)置有用于承重和扶正的軸承組17和用于對(duì)天然氣進(jìn)行密封的密封組件8。所述密封組件 8綜合利用高壓填料、氣旋密封、旋轉(zhuǎn)唇型密封等形式和構(gòu)件，對(duì)天然氣進(jìn)行有效密封。[0025]所述動(dòng)力裝置1通過(guò)進(jìn)氣口 11和排氣口 12串入天然氣管線流程，動(dòng)力裝置1的進(jìn)氣端和出氣端分別設(shè)置截止閥7，同時(shí)設(shè)置與動(dòng)力裝置1相并聯(lián)的天然氣管線，管線上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)天然氣流量的節(jié)流閥6，實(shí)現(xiàn)天然氣分流及調(diào)節(jié)流量的功能，調(diào)節(jié)天然氣流量就可以調(diào)節(jié)發(fā)電量。所述上殼體16上設(shè)置有用于注入潤(rùn)滑脂對(duì)葉輪軸、軸承組及密封組件進(jìn)行潤(rùn)滑的油嘴19。所述永磁發(fā)電機(jī)3的電能輸出端通過(guò)控制器5與蓄電池組4相連接?？刂破?包括有充電、放電、逆變等功能模塊及欠壓、過(guò)電壓、過(guò)功率、短路等保護(hù)模塊。永磁發(fā)電機(jī)發(fā)出的電流經(jīng)控制和存儲(chǔ)形成直流電源；或者經(jīng)逆變后成為交流電電源。所述動(dòng)力裝置通過(guò)聯(lián)軸器與永磁發(fā)電機(jī)相聯(lián)；永磁發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能通過(guò)控制器與蓄電池組相連接；所述控制器實(shí)現(xiàn)充電、放電、逆變等功能及欠壓、過(guò)電壓、過(guò)功率、短路等保護(hù)功能；管道天然氣發(fā)電機(jī)組提供直流電源，或者經(jīng)逆變后成為交流電電源。綜上所述，本實(shí)用新型所提供的管道天然氣發(fā)電機(jī)組利用天然氣流動(dòng)能量驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，為無(wú)供配電設(shè)施的天然氣井站、集輸場(chǎng)站的相關(guān)設(shè)備提供電源；通過(guò)調(diào)節(jié)天然氣流量，滿足轉(zhuǎn)速范圍，就可以提供所需要的電量。該管道天然氣發(fā)電機(jī)組適用于為天然氣開發(fā)、集輸場(chǎng)站的數(shù)字化管理、安全監(jiān)控、自動(dòng)化控制等提供電源；為工藝流程的重要閥件、 控制器件提供防凍保溫電源；還可以為加注緩蝕劑、加注甲醇、加注發(fā)泡劑等工藝裝置提供電源，實(shí)現(xiàn)氣田藥劑加注的自動(dòng)化和無(wú)人職守化，從而大幅度的降低生產(chǎn)成本，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，為天然氣開發(fā)爭(zhēng)取效益。還可以用于天然氣開發(fā)、生產(chǎn)的其他領(lǐng)域，具有廣泛的適應(yīng)性。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種管道天然氣發(fā)電機(jī)組，其特征在于包括動(dòng)力裝置(1)、聯(lián)軸器O)、永磁發(fā)電機(jī) (3)、控制器( 和蓄電池組；所述動(dòng)力裝置(1)串入天然氣管線內(nèi)，動(dòng)力裝置(1)通過(guò)聯(lián)軸器⑵與永磁發(fā)電機(jī)⑶的動(dòng)力輸入端相連接；所述永磁發(fā)電機(jī)⑶的電能輸出端通過(guò)控制器( 與蓄電池組(4)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道天然氣發(fā)電機(jī)組，其特征在于所述動(dòng)力裝置(1)包括下殼體(13)、葉輪(14)、葉輪軸(18)和上殼體(16)；所述下殼體(13)和上殼體(16)相互連接構(gòu)成一密封腔體，葉輪(14)設(shè)置在密封腔體內(nèi)；所述下殼體(1 上設(shè)置有用于天然氣流通的進(jìn)氣口(11)和排氣口(12)，進(jìn)氣口(11)偏心設(shè)置；所述下殼體(1 內(nèi)設(shè)置有用于扶正葉輪軸(18)的扶正套(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管道天然氣發(fā)電機(jī)組，其特征在于所述葉輪軸(18)和上殼體(16)之間設(shè)置有用于承重和扶正的軸承組(17)和用于對(duì)天然氣進(jìn)行密封的密封組件 ⑶。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的管道天然氣發(fā)電機(jī)組，其特征在于所述動(dòng)力裝置(1)通過(guò)進(jìn)氣口(11)和排氣口(1 與串入天然氣管線，動(dòng)力裝置(1)的進(jìn)氣端和出氣端分別設(shè)置有控制天然氣的截止閥(7)；同時(shí)，與動(dòng)力裝置(1)相并聯(lián)的天然氣管線上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)天然氣流量的節(jié)流閥(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的管道天然氣發(fā)電機(jī)組，其特征在于所述控制器(5) 包括充電、放電、逆變功能模塊和欠壓、過(guò)電壓、過(guò)功率、短路保護(hù)模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的管道天然氣發(fā)電機(jī)組，其特征在于所述上殼體(16)上設(shè)置有用于注入潤(rùn)滑脂對(duì)葉輪軸(18)、軸承組(17)及密封組件(8)進(jìn)行潤(rùn)滑的油嘴(19)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種管道天然氣發(fā)電機(jī)組，其特征在于包括動(dòng)力裝置、聯(lián)軸器、永磁發(fā)電機(jī)、控制器和蓄電池組；所述動(dòng)力裝置串入天然氣管線內(nèi)，動(dòng)力裝置通過(guò)聯(lián)軸器與永磁發(fā)電機(jī)的動(dòng)力輸入端相連接；所述永磁發(fā)電機(jī)的電能輸出端通過(guò)控制器與蓄電池組相連接。該管道天然氣發(fā)電機(jī)組適用于為天然氣開發(fā)、集輸場(chǎng)站的數(shù)字化管理、安全監(jiān)控、自動(dòng)化控制等提供電源；為工藝流程的重要閥件、控制器件提供防凍保溫電源；還可以為加注緩蝕劑、加注甲醇、加注發(fā)泡劑等工藝裝置提供電源，實(shí)現(xiàn)氣田藥劑加注的自動(dòng)化和無(wú)人職守化，從而大幅度的降低生產(chǎn)成本，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，為天然氣開發(fā)爭(zhēng)取效益。還可以用于天然氣開發(fā)、生產(chǎn)的其他領(lǐng)域，具有廣泛的適應(yīng)性。
文檔編號(hào)F01D25/18GK202047872SQ201120043938
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月22日
發(fā)明者楊勇華, 楊茂華 申請(qǐng)人:遂寧市華旭科技有限公司