[发明专利]利用石油开采地层压力能和输送剩余压力能发电的装置

说明书

本发明公开一种利用石油开采地层压力能和输送剩余压力能发电的装置，包括：一利用地层压能发电的装置，包括一单进双出式转速调谐阀及控速联动执行机构、一过滤分离缓冲器、一多头螺旋板离心叶轮转子式气液相轮机、一高背压天然气轮机及二发电机；以及一利用剩余压能发电的装置，包括并列连接于来自上级站高压出气口的的活塞式单冲程天然气动机组及活塞式二冲程天然气动机组；本发明可以利用开采石油天然气的过程中地层所释放出的压能以及天然气输送到集气输气站、下级站、分支站、末站所剩余的压能来做功发电。

技术领域

本发明涉及石油天然气开采、管道输送以及汽轮机发电，特别涉及一种利用地层压力能，在开采地下石油天然气的过程中将地层压力能转化成机械能的发电装置。

背景技术

目前，石油天然气开采、石油天然气管道输送、汽轮机发电在制造、工艺、运行、自控等方面都有成熟完善的技术，但是，三项技术结合高效利用的技术仍属空白。三项技术分属开采、管输、发电三个领域，处在各自分管单打独斗状态。石油天然气领域，不但是一个电能消耗大户，而且还将石油天然气开采过程中的地层压力能、输送过程中的剩余压力能被无为的消耗和浪费。汽轮机发电动能来自煤的燃烧把水加热成蒸汽，用蒸汽推动汽轮机发电，这过程复杂，还给环境带来危害。

天然气、石油、水蕴藏在地层中蓄积着极大的能量。在开采时，石油天然气从井口喷出具有极高的压力和流量，而这个压力与流量所赋予的能量一直被人们所忽视。就天然气、石油开采和利用而言，目前人们只关注它们的化学能量，并无关注到它与生俱来的自然压力能以及利用，却将这个自然压力能无为地消耗在限流喷嘴、限流孔板、减压阀及减压装置上。石油天然气在长输过程中压头将消耗殆尽，为了保证输送量，不得不逐级增压输送。因此，在石油天然气从上级站输到下级站、分支站、末站时总是剩余着很高的压能，如果从上级站到下级站不是采用“从泵到泵”、“从机到机”的输送工艺流程，就总会有剩余压能被浪费。天然气从上级站输送到分支站或末站再到用户及城市天然气管网，剩余压能被无奈地消耗在减压装置上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用石油开采地层压力能和输送剩余压力能发电的装置及发电工艺，使其可以利用开采石油天然气的过程中地层所释放出的压能以及天然气输送到集气输气站、下级站、分支站、末站所剩余的压能来做功发电。

为实现上述目的，本发明提供一种利用石油开采地层压力能和输送剩余压力能发电的装置，包括：

一利用地层压能发电的装置，包括一单进双出式转速调谐阀及控速联动执行机构、一过滤分离缓冲器、一多头螺旋板离心叶轮转子式气液相轮机、一高背压天然气轮机及二发电机；其中，单进双出式转速调谐阀及控速联动执行机构、多头螺旋板离心叶轮转子式气液相轮机、过滤分离缓冲器及高背压天然气轮机顺序连接，二发电机分别连接于多头螺旋板离心叶轮转子式气液相轮机及高背压天然气轮机；以及

一利用剩余压能发电的装置，包括并列连接于来自上级站高压出气口的的活塞式单冲程天然气动机组及活塞式二冲程天然气动机组；活塞式单冲程天然气动机组包括过滤分离缓冲器、进气转速调谐阀、活塞式单冲程天然气动机及发电机，四者顺序连接；活塞式二冲程天然气动机组包括过滤分离缓冲器、进气转速调谐阀、活塞式二冲程天然气动机及发电机，四者顺序连接。

其中，多头螺旋板离心叶轮转子式气液相轮机包括：分流板及装配用转子轴临时支架，中间入口段壳体，左、右出口段壳体，子口法兰，轴承支撑架，入口法兰，出口法兰；左、右旋多头螺旋板筒状体叶轮，左、右旋换向离心叶轮；转子轴，一、二级机械密封，轴承，联轴器；泄漏气集气罩室；阻火定压单向排放阀及可燃气体检测报警监控系统；泄漏气压传感器及报警监控系统。