[实用新型]一种利用天然气压力能的发电装置

说明书

本实用新型涉及一种利用天然气压力能的发电装置，包括通过管路依次连接在上游天然气管网与下游天然气管网之间的膨胀机，膨胀机的输出端依次连接发电机及用电负载，上游天然气管网与膨胀机之间还设有第三压力变送器、第二流量计和调节器，所述发电装置还包括PLC控制装置，所述PLC控制装置与膨胀机、第三压力变送器、第二流量计和调节器电连接。所述PLC控制装置与膨胀机、压力变送器和流量计相配合可以完成发电装置的自控监测调节，调节器用于调整上游天然气管网和膨胀机之间的压力，预防上游天然气流量、压力及下游负载变化时由于现有控制程序调整不及时造成的膨胀设备的冲击，从而保证燃气调压系统的安全稳定运行。

技术领域

本实用新型涉及天然气余压回收技术领域，尤其涉及一种利用天然气压力能的发电装置。

背景技术

管道运输是一种天然气常见的运输方式，在输送至下游用户之前，常常需要降压处理，在此过程中会产生大量的压力能，该部分压力能的利用已经引起人们的广泛重视。目前已有众多企业进行了压力能发电项目示范工程的建立，大型的压力能发电系统由于膨胀机容量空间较大，具备较好缓冲能力，而小型的压力能发电系统，膨胀机容量空间小，在上游流量压力和下游负载发生变化时，现有控制系统无法及时满足其变量调节，应急能力差，极易造成设备损害，影响工艺安全运行。

现有技术大多是对压力能回收利用方式的研究，也有部分是对系统安全操控的探讨。例如中国专利CN204960996U介绍了一种天然气管网压力能自控发电系统包括位于天然气管网支路管道上的发电系统、自控系统和电力输出系统，发电系统包括位于支路管道上的膨胀设备、发电机和温压平衡器，膨胀设备驱动发电机发电，发电机与电力输出系统相连，自控系统包括第一电磁阀、第一压力计、第二电磁阀、第二压力计和温度计，第一电磁阀和第二电磁阀相联，自控系统还包括PLC控制器，第一电磁阀、第一压力计、第二电磁阀、第二压力计和温度计分别与PLC控制器相连。本实用新型天然气管网压力能自控发电系统采用蓄电、逆变、自控、限流等相结合的技术，控制电力供给稳定，解决了因燃气波动性大造成的电力输出不稳等问题，整个工艺稳定性强、安全性好、可持续运行。但现有技术中对于压力能回收利用过程中常发生的前端天然气压力流量变化或后端用电负载变化等工况造成的设备冲击暂未研究，因此现有技术还待改进和发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种运行更安全稳定的利用天然气压力能的发电装置。

本实用新型是这样实现的：一种利用天然气压力能的发电装置，包括通过管路依次连接在上游天然气管网与下游天然气管网之间的膨胀机，膨胀机的输出端依次连接发电机及用电负载，上游天然气管网与膨胀机之间还设有第三压力变送器、第二流量计和调节器，所述发电装置还包括PLC控制装置，所述PLC控制装置与膨胀机、第三压力变送器、第二流量计和调节器电连接。

其中，所述调节器为开度调节装置，包括第一挡板、第二挡板、第一磁片、第二磁片、第三磁片和第四磁片，通过PLC控制装置给出磁力信号进行开度调节。

其中，所述膨胀机和下游天然气管网之间还设有汽化器。

其中，所述汽化器为空温式汽化器。

其中，所述膨胀机为透平膨胀机、螺杆膨胀机或流体马达。

本实用新型的有益效果为：所述发电装置包括膨胀机，膨胀机的输出端依次连接发电机及用电负载，上游天然气管网与膨胀机之间还设有压力变送器、流量计和调节器，所述发电装置还包括PLC控制装置，所述PLC控制装置与膨胀机、压力变送器、流量计和调节器电连接，所述PLC控制装置与膨胀机、压力变送器和流量计相配合可以完成发电装置的自控监测调节，调节器用于调整上游天然气管网和膨胀机之间的压力，预防上游天然气流量、压力及下游负载变化时由于现有控制程序调整不及时造成的膨胀设备的冲击，从而保证燃气调压系统的安全稳定运行。所述PLC控制装置与调节器配合可以完成发电装置的压力调节，反应敏捷，灵活调节，保护设备免受损害，针对性地解决了现有压力能回收利用调节机制对各种突发工况调节滞后的现状。