井口天然氣壓力能發電系統的製作方法

2023-06-30 16:39:11 1

專利名稱：井口天然氣壓力能發電系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於發電設備，特別涉及ー種井口天然氣壓カ能發電系統及控制方法。
背景技術：
開採天然氣時一般採用自噴方式，很多氣田井口生產壓カ可以達到40Mpa以上，而經集氣站節流至天然氣淨化廠的輸氣管線運行壓カ為2MPa，壓カ變化較大，從井口到集輸管線過程中，高壓氣體經節流閥絕熱膨脹壓力降低，大量的流體機械能轉化為冷能散失在環境中，能量損失巨大。高壓天然氣的減壓過程中，因節流導致溫度降低，天然氣中含有的水蒸氣和高壓形成的水化物在低溫下容易冷凝結冰形成管道冰堵。解決冰堵的方式為管道加熱、添加抑制劑、放空降壓特別是井下節流等方式。管道加熱浪費了天然氣或電能，大量添加防凍劑會造成環境汙染，放空降壓暨井下節流減壓一定程度解決了冰堵，但是浪費 了大量的壓カ能資源。普通透平膨脹機在天然氣開採過程中可用於氣體分離和液化，也可利用浄化天然氣包括煤氣壓差發電，普通透平膨脹機雖然能夠減壓卻無法實現防止冰堵和允許氣體帶液。
發明內容本發明的目的在於克服上述技術不足，提供一種採用氣液兩相流膨脹機在地面減壓，省去了加熱環節和抑制劑注入環節，避免了井下節流環節，利用天然氣生產過程中井口壓カ能的井口天然氣壓カ能發電系統。本實用新型解決技術問題所採用的技術方案是ー種井口天然氣壓カ能發電系統，包括天然氣井ロ採氣樹、發電機和控制閥，其特徵是天然氣井ロ採氣樹的出口與井口排氣管一端連接，井口排氣管另一端與ー個或多個第一壓カ梯級氣液兩相旋流膨脹機入口連接，氣液兩相旋流膨脹機的出口與出口管路ー連接，出口管路ー的另一端與ー個或多個第ニ壓カ梯級氣液兩相旋流膨脹機入口並聯連接，第二壓カ梯級氣液兩相旋流膨脹機的出口與出口管路ニ的一端連接，出口管路ニ的另一端與ー個或多個第三壓カ梯級氣液兩相旋流膨脹機的入口並聯連接，第三壓カ梯級氣液兩相旋流膨脹機的出口與出ロ管路三的一端連接。井口天然氣壓カ能發電系統的控制方法是a、井口排氣管中的天然氣流量大於等於一臺氣液兩相旋流膨脹機的容積流量二倍時，在井口並聯多個同型號氣液兩相旋流膨脹機；b、當井口排氣管中的天然氣壓カ與天然氣集輸管路之間壓差大於等於氣液兩相旋流膨脹機的進出口設計壓差二倍時，對壓カ能採取梯級利用，下一壓カ梯級氣液兩相旋流膨脹機的數量由上一壓カ梯級氣液兩相旋流膨脹機的膨脹比決定，同一壓カ梯級同型號氣液兩相旋流膨脹機並聯後，串連到上一級壓カ梯級氣液兩相旋流膨脹機的入口，以此類推，直到氣液兩相旋流膨脹機的出口壓カ降到集輸管路所需壓カ為止。本實用新型的有益效果是，本發明與現有技術相比，提高了天然氣壓カ能的利用率，有利於建設分布式電站，既能滿足礦場生產用電需求，也可以併網送電，達到節能減排，提高了經濟效益。
以下結合附圖
，以實施例具體說明。圖是井口天然氣壓カ能發電系統及控制方法的示意圖。圖中1_天然氣井口採氣樹；2_井口排氣管；3_氣液兩相旋流膨脹機；4_發電機；5-出ロ管路ー ；6_出ロ管路ニ ；7_出ロ管路三；8_控制閥；9_天然氣集輸管路。
具體實施方式
實施例，參照附圖。ー種井口天然氣壓カ能發電系統，包括天然氣井口採氣樹I、發電機4和控制閥8，其特徵是天然氣井口採氣樹I的出口與井口排氣管2的一端連接，井口排氣管2的另一端與ー個第一壓カ梯級氣液兩相旋流膨脹機3入口連接，氣液兩相旋流膨脹機3的出口與出口管路ー 5連接，出ロ管路ー 5的另一端與兩個第二壓カ梯級氣液兩相旋流膨脹機3入口並聯連接，第二壓カ梯級氣液兩相旋流膨脹機3的出口與出口管路ニ 6的一端連接，出ロ管路ニ 6的另一端與四個第三壓カ梯級氣液兩相旋流膨脹機3的入口並聯連接，第三壓カ梯級氣液兩相旋流膨脹機3的出口與出ロ管路三7的一端連接。出口管路三7另一端連接控制閥8，接控制閥8與天然氣集輸管路9連接；每個氣液兩相旋流膨脹機3的出軸與發電機4的轉子主軸連接，實現旋轉發電。井口天然氣壓カ能發電系統的控制方法是a.井口排氣管2中的天然氣流量大於等於一臺氣液兩相旋流膨脹機3的容積流量二倍時，在井口並聯多個同型號氣液兩相旋流膨脹機3 ；b.當井口排氣管2中的天然氣壓カ與天然氣集輸管路9之間壓差大於等於氣液兩相旋流膨脹機3的進出口設計壓差二倍吋，對壓カ能採取梯級利用，下一壓カ梯級氣液兩相旋流膨脹機3的數量由上一壓カ梯級氣液兩相旋流膨脹機3的膨脹比決定，同一壓カ梯級同型號氣液兩相旋流膨脹機3並聯後，串連到上一級壓カ梯級氣液兩相旋流膨脹機3的入口，以此類推，直到氣液兩相旋流膨脹機3的出ロ壓カ降到集輸管路9所需壓カ為止。本實用新型主要用於井口天然氣壓差發電，也可用於天然氣管道壓差發電，即節能減排，又提高了經濟效益。
權利要求1.一種井口天然氣壓力能發電系統，包括天然氣井口採氣樹(I)、發電機(4)和控制閥(8)，其特徵是天然氣井口採氣樹(I)的出口與井口排氣管(2) —端連接，井口排氣管(2)另一端與一個或多個第一壓力梯級氣液兩相旋流膨脹機(3)入口連接，氣液兩相旋流膨脹機(3)的出口與出口管路一(5)連接，出口管路一(5)的另一端與一個或多個第二壓力梯級氣液兩相旋流膨脹機(3)入口並聯連接，第二壓力梯級氣液兩相旋流膨脹機(3)的出口與出口管路二(6) —端連接，出口管路二 ￠)另一端與一個或多個第三壓力梯級氣液兩相旋流膨脹機(3)入口並聯連接，第三壓力梯級氣液兩相旋流膨脹機(3)的出口與出口管路三(7)的一端連接。
專利摘要本實用新型屬於一種井口天然氣壓力能發電系統及控制方法。包括天然氣井口採氣樹(1)，其特徵是天然氣井口採氣樹(1)的出口與井口排氣管(2)一端連接，另一端與一個或多個氣液兩相旋流膨脹機(3)入口連接；氣液兩相旋流膨脹機(3)的出口與出口管路一(5)連接，另一端與一個或多個第二壓力梯級氣液兩相旋流膨脹機(3)入口並聯連接，第二壓力梯級氣液兩相旋流膨脹機(3)的出口與出口管路二(6)一端連接，另一端與一個或多個第三壓力梯級氣液兩相旋流膨脹機(3)入口並聯連接，第三壓力梯級氣液兩相旋流膨脹機的出口與出口管路三(7)一端連接，另一端連接控制閥8。本實用新型的有益效果是，節能減排，提高了經濟效益。
文檔編號F03G7/04GK202417849SQ20122002866
公開日2012年9月5日 申請日期2012年1月21日 優先權日2012年1月21日
發明者包耀宗, 林牧 申請人:林牧