[发明专利]一种天热气管网压力能发电加压系统

说明书

技术领域

本发明涉及CNG加压领域，具体涉及一种既可以发电又可以进行CNG加压的压力能发电加压设备。

背景技术

在现有的天热气CNG加压技术中，通常是使用空气压缩机对天然气进行加压，或者使用空气压缩站压缩天然气，然后分配给罐车或售气机使用，剩余部分可以通过储气设备储存起来，在加压过程中空气压缩机的电能来自市电，需要消耗大量市电，能源消耗大。

发明内容

本申请的发明目的在于解决目前上述技术问题，而提供一种可以同时发电和加压，不需要能量二次转换的节省能源的天热气管网压力能发电加压系统。

为了完成本申请的发明目的，本申请采用以下技术方案：

本发明的天热气管网压力能发电加压系统，位于天然气管网主管道并联的支路管道上，包括发电装置、加压装置、热交换装置和燃气分配系统，所述发电装置包括膨胀设备和双轴发电机，所述膨胀设备的进气口和出气口串联在所述支路管道上，所述膨胀设备的动力输出轴与双轴发电机的动力输入轴相连，双轴发电机的动力输出轴驱动加压装置压缩天然气，加压后的天然气经过热交换装置降温后输出给燃气分配系统。

本发明所述加压装置为压缩机，所述压缩机由双轴发电机的动力输出轴驱动，所述压缩机的入气口连接到所述支路管道上，支路管道内的燃气经过第一支路和压缩机的入气口进入到压缩机，加压后经过压缩机的排气口和热交换装置输送至燃气分配系统，所述支路管道内的燃气经过第二支路和膨胀设备的进气口进入到膨胀设备，膨胀发电后经过膨胀设备的排气口和热交换装置回流至所述主管道内，所述第一支路和/或第二支路上设有调节阀。

本发明所述热交换装置为列管式换热器，包括壳体和设置在所述壳体内的中空结构，所述壳体内部的两端各设有一个管板，两个管板之间的空间形成中空结构，所述壳体上设有与所述中空结构连通的进口和出口，其中进口与压缩机的出气口相连，出口与燃气分配系统相连，所述中空结构内设有多根贯穿两个管板的导流管，膨胀发电后的燃气经过所根所述导流管回流至所述主管道内所述壳体的中空结构内还设有折流板。

本发明所述燃气分配系统包括调配器以及分别与调配器相连的加气柱、售气机和储气装置。

本发明所述第一支路上还设有干燥器，所述膨胀设备为螺杆膨胀机、透平膨胀机或流体马达。

本发明还包括PLC控制器，所述膨胀设备上游的支路管道和换热器的下游支路管道上分别设有自力式调节阀、温度计和压力计，所述自力式调节阀、温度计和压力计分别与所述PLC控制器相连。

本发明所述双轴发电机的电力输出端连接电气控制柜和蓄电装置。

本发明所述支路管道上还设有截止阀。

本发明的天热气管网压力能发电加压系统与现有技术相比区别在于：本发明的天热气管网压力能发电加压系统的膨胀设备可以利用支路管道内的流体动能或压力能发电，同时膨胀设备借助双轴发电机驱动加压装置对天然气进行加压然后输送给罐车或售气机，不需要能量二次转换，提高了能源利用率，而且本发明的热交换装置利用膨胀设备膨胀发电后的低温流体与加压装置加压升温后的高温流体进行热交换，省去了独立的加温装置和降温装置。

附图说明

图1是本发明的天热气管网压力能发电加压系统的示意图；

图2是本发明的列管式换热器的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例的天热气管网压力能发电加压系统，位于与天然气管网主管道1并联的支路管道2上，即从天然气管网的主管道1上接出支路管道2，然后发电加压系统利用支路管道2内的流体动能或压力能发电，同时发电加压系统对天然气进行加压然后输送给罐车8或售气机9，天热气管网压力能发电加压系统包括发电装置、加压装置、热交换装置和燃气分配系统。

具体地，发电装置包括膨胀设备3和双轴发电机4，膨胀设备3是利用压缩气体膨胀降压时向外输出机械功使气体温度降低的原理以获得能量的机械，膨胀设备3具有进气口、出气口和动力输出轴，本实施例中膨胀设备3的进气口和出气口串联在支路管道2上，膨胀设备3的动力输出轴与双轴发电机4的动力输入轴相连，双轴发电机4的动力输出轴驱动加压装置压缩天然气，加压后的天然气经过热交换装置降温后输出给燃气分配系统，膨胀设备3可以是螺杆膨胀机、透平膨胀机或流体马达。