1.一種利用透平膨脹機(jī)的管網(wǎng)壓力能裝置,其特征在于,所述裝置包括調(diào)壓系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、以及智能控制系統(tǒng);
所述調(diào)壓系統(tǒng)包括與高壓管網(wǎng)通過管道進(jìn)氣的透平膨脹機(jī)(5),與膨脹機(jī)的出氣口連接的溫壓平衡器(6),與溫壓平衡器連接的復(fù)熱器(7),復(fù)熱器的出氣口與低壓管網(wǎng)連接;所述發(fā)電系統(tǒng)包括與膨脹機(jī)連接的變速箱(12),與變速箱連接的發(fā)電機(jī)(14),發(fā)電機(jī)與下游用戶電源(15連接;所述智能控制系統(tǒng)包括PLC(17)、高壓管網(wǎng)與透平膨脹機(jī)(5)之間依次設(shè)有的第一電控閥(1)、第一壓力變送器(2)、第一溫度變送器(3)和第一流量調(diào)節(jié)閥(4),復(fù)熱器(7)與低壓管網(wǎng)之間依次設(shè)有的第二壓力變送器(8)、第二溫度變送器(9)、第一電控閥(10)和第二流量調(diào)節(jié)閥(11)以及變速箱(12)與發(fā)電機(jī)(14)之間設(shè)有速度變送器(13)以及透平膨脹機(jī)(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用透平膨脹機(jī)的管網(wǎng)壓力能裝置,其特征在于:所述從高壓管網(wǎng)進(jìn)來的天然氣其壓力范圍一般在1.6-4MPa之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用透平膨脹機(jī)的管網(wǎng)壓力能裝置,其特征在于:所述透平膨脹機(jī)(5)為改進(jìn)的聯(lián)優(yōu)膨脹機(jī),采用的是葉輪式透平膨脹機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用透平膨脹機(jī)的管網(wǎng)壓力能裝置,其特征在于:所述葉輪式透平膨脹機(jī)(5)其傳動(dòng)軸(18)連接葉輪的一側(cè)采用完全密封的方式,連接配接機(jī)組的傳動(dòng)軸(18)一側(cè),圍繞潤滑油通道引入密封結(jié)構(gòu)(19)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用透平膨脹機(jī)的管網(wǎng)壓力能裝置,其特征在于:所述密封為左端引入氣體流通通道(21),其氣體為惰性的N2,右端傳動(dòng)軸(18)與制動(dòng)機(jī)構(gòu)(23)、法蘭盤(20)之間通過進(jìn)油通道(22)引入潤滑油。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用透平膨脹機(jī)的管網(wǎng)壓力能裝置,其特征在于:在膨脹機(jī)的右端傳動(dòng)軸(18)上,即與變速箱(12)連接的左側(cè)添加一個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用透平膨脹機(jī)的管網(wǎng)壓力能裝置,其特征在于:所述制動(dòng)系統(tǒng)包括承接平面(25)磨砂盤(26)、法蘭(27)、壓板(上)(28)、彈簧(29)、壓板(下)(30)、滾珠(31)、傳感線(32)、固定盤(33)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用透平膨脹機(jī)的管網(wǎng)壓力能裝置,其特征在于:所述固定盤(23)為不銹鋼材質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用透平膨脹機(jī)的管網(wǎng)壓力能裝置,其特征在于:所述壓板(28)、(30)采用彈性及耐磨性好的順丁橡膠或丁腈橡膠。
10.一種利用透平膨脹機(jī)的管網(wǎng)壓力能方法,基于權(quán)利要求1所述的利用透平膨脹機(jī)的管網(wǎng)壓力能裝置,其特征在于,所述方法包括以下幾個(gè)步驟:
S100、從高壓管網(wǎng)過來的天然氣,滿足1.6-4MPa時(shí)打開第一電控閥(1)以及第一流量調(diào)節(jié)閥(4),進(jìn)入到透平膨脹機(jī)(5),此時(shí)經(jīng)膨脹過后的天然氣,先后經(jīng)過溫壓平衡器和復(fù)熱器進(jìn)行回溫后,再經(jīng)過第二電控閥(10)和第二流量調(diào)節(jié)閥(11)進(jìn)入低壓管網(wǎng);
S200、高壓管網(wǎng)天然氣經(jīng)透平膨脹機(jī)(5)后將壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,通過變速箱(12)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速匹配于發(fā)電機(jī)(14),進(jìn)而供給下游用戶電源(15);
S300、當(dāng)天然氣流量突增時(shí)通過電控閥(1)調(diào)節(jié);當(dāng)流量突減時(shí),此時(shí)通過膨脹機(jī)(5)與第一壓力傳感器(2)的聯(lián)動(dòng),通過傳感線(31)帶動(dòng)固定在承接平面(25)的壓片(28)往軸心方向壓,進(jìn)而彈簧下端壓板(下)(30)與磨砂盤(26)接觸,產(chǎn)生摩擦力,通過滾珠(30)與傳動(dòng)軸(18)連接,進(jìn)而達(dá)到制動(dòng)目的;當(dāng)恢復(fù)正常流量時(shí),彈簧(29)帶動(dòng)壓板(下)(30)回位,此時(shí)壓板(32)與磨砂盤(26)不接觸,傳動(dòng)軸正常運(yùn)轉(zhuǎn),整個(gè)過程信號(hào)反饋到到PLC(17),PLC(17)發(fā)出控制指令后又控制各個(gè)控制系統(tǒng)部件。