一种用于高压天然气管道内置发电电力输出的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于高压天然气管道内置发电电力输出的装置，包括高压天然气管道内置发电装置，分别连接设置在所述高压天然气管道内置发电装置前端和后端的叶片和电力输出装置，所述电力输出装置包括第一导线、密封地贯穿设置在所述高压天然气管道壁上的第一耐中压接线柱组、密封地贯穿设置在所述隔离保护装置上的第二耐中压接线柱组。本发明专利技术装置应用于高压天然气管道内置发电，通过逐级降压的方法，降低对电力接线柱的耐压要求，同时避免接线口处天然气与空气直接接触，并有效监测天然气泄漏，提升发电装置的安全性。

A Power Output Device for Built-in Generation in High Pressure Natural Gas Pipeline

The invention discloses a device for power output of built-in power generation in high-pressure natural gas pipeline, comprising a built-in power generation device in high-pressure natural gas pipeline, which connects blades and power output devices arranged at the front end and back end of the built-in power generation device in the high-pressure natural gas pipeline, respectively. The power output device comprises a first conductor and is sealed through the wall of the high-pressure natural gas pipeline. The first medium-voltage withstanding connection post group on the isolation protection device and the second medium-voltage withstanding connection post group arranged on the isolation protection device are hermetically penetrated. The device is applied to the built-in power generation of high-pressure natural gas pipeline. By step-by-step depressurization method, the requirement of withstanding pressure on the power terminal is reduced, and the direct contact between natural gas and air at the junction is avoided, and the leakage of natural gas is effectively monitored to improve the safety of the power generation device.

【技术实现步骤摘要】
一种用于高压天然气管道内置发电电力输出的装置
本专利技术属于天然气压力能利用领域，涉及一种用于高压天然气管道内置发电电力输出的装置。
技术介绍
利用天然气管网压力能就地发电是一种切实可行的方案。对于空间小的调压站、调压箱采用管道内置发电装置，能在低成本的条件下满足需求，并能灵活的运输安装在各种已有燃气管网的地方。但原有天然气管网内置压力能发电装置仅可用于低压管网，其原因不是由于机械设备自身不耐高压，而是电力输出接线柱的一般仅耐压1MPa以内。其他如磁力发电等发电方法，由于磁铁效率低，容易消磁且由于高压力管道壁厚度超过磁感应有效距离，不能高效利用压力能发电。高压天然气管道内置发电电力输出问题急需解决。中国专利申请CN206530450U公布了一种内置式天然气管道压差发电装置，将发电机产生的电能通过导线将电能传输至装置外部，通过打胶的方式实现导线与出线口的密封，另外，在发电机的外部安装保护套，使发电机与天然气的隔离。但该专利技术发电机与保护套位于燃气管道内部，不利于检测和控制；打胶的方式实现密封仅适用于低压管道，对于高压管道，输出间隙容易造成燃气泄漏。中国专利技术专利申请CN108757057A公布了一种可多组串并联天然气管道压差发电装置。转子绕组位于管道内，在叶轮的带动下旋转，管道外定子绕组做切割磁感线运动产生电势，发电装置通过接线盒与用电回路连接。该专利所设计的装置中转子绕组与天然气直接接触，在旋转过程中碰撞产生火花会有极大的安全隐患；切割磁感线运动产生电势与磁感应强度有关，受高压管道壁厚影响，内外转子距离过大产生的感应电势小甚至没有，不适用于高压管道。专利
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上面提出的目前已有的天然气管道内置发电装置的隐患及不足，提供一种用于高压天然气管道内置发电电力输出的装置，以实现偏远无电缺电地区的安全用电、平稳运营。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于高压天然气管道内置发电电力输出的装置，包括高压天然气管道内置发电装置，分别连接设置在所述高压天然气管道内置发电装置前端和后端的叶片和电力输出装置，所述电力输出装置包括：第一导线，一端与所述天然气管道内置发电装置后端电气连接；隔离保护装置，密封设置在所述高压天然气管道外壁上且内注有保护气；第一耐中压接线柱组，密封地贯穿设置在所述高压天然气管道壁上，其一端延伸至所述隔离保护装置内，另一端延伸至所述高压天然气管道内与所述发电机电力输出导线的另一端电气连接；第二耐中压接线柱组，密封地贯穿设置在所述隔离保护装置上，其一端延伸至隔离保护装置外并通过第三导线与外接负载电气连接，另一端延伸至所述隔离保护装置内并通过同样位于隔离保护装置内的第二导线与所述第一耐压接线柱组延伸至所述隔离保护装置内的一端电气连接。进一步地，所述的隔离保护装置包括：隔离罩，密封固定在所述高压天然气管道外壁上；保护气加注口，连接设置在所述隔离罩上且具有阀门。进一步地，所述的隔离保护装置还包括：压力变送器，连接连接设置在所述隔离罩上，用于监测所述所述隔离罩内的保护气压力。进一步地，所述的隔离罩的材料为金属，所述金属包括不锈钢，通过焊接密封固定在所述高压天然气管道的外壁上。进一步地，所述天然气管道内置发电装置后端与第一耐中压接线柱组之间还设置有防爆穿线管，所述第一导线置于所述防爆穿线管内。进一步地，所述的第一耐中压接线柱组包括贯穿设置在所述高压天然气管道壁上的内接线柱组、设置在所述内接线柱组上实现高压天然气管道与内接线柱组之间密封的内接线柱密封圈，所述内接线柱组包括有正极接线柱、负极接线柱。进一步地，所述内接线柱组上的内接线柱密封圈采用螺纹压紧密封。进一步地，所述的第二耐中压接线柱组包括贯穿设置在所述隔离保护装置上的外接线柱组、设置在所述外接线柱组上实现隔离保护装置与外接线柱组之间密封的外接线柱密封圈，所述外接线柱组包括有正极接线柱、负极接线柱。进一步地，所述外接线柱组上的外接线柱密封圈采用螺纹压紧密封。进一步地，所述的保护气包括氮气。相对于现有技术，本专利技术的优点在于：（1）解决现有电力输送元件不能耐高压的问题。在隔离罩内填充微适当压力的保护气，通过逐级耐压方式，可使用耐中压的接线柱元件，实现高压天然气管道内置发电电力输送。（3）隔离罩隔绝空气，提高设备安全性。隔离罩避免天然气与空气直接接触，当燃气泄露，存在电火花引燃天然气的可能性，本专利技术规避了这种风险。（4）压力变送器有效监测天然气泄漏。一旦出现压力上升情况，立即切断电源，停止用电设备工作，同时切断内置发电支路阀门，通过放散口排空天然气。（5）隔离罩能有效防止环境对耐中压接线柱的干扰及破坏，延长元件的寿命，提高设备的稳定性。附图说明图1为高压天然气管道内置发电电力输出装置的总体结构示意图。图中所示为：1-叶片；2-防爆发电机；3-第一导线；4-第一防爆穿线管；5-内接线柱组；6-内接线柱密封圈；7-第二导线；8-保护气；9-隔离罩；10-外接线柱组；11-外接线柱密封圈；12-第三导线；13-外接负载；14-保护气加注口；15-阀门；16-压力变送器。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术的目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本专利技术的实施方式并不因此限定于以下实施例。在本专利技术的一个实施例中，高压天然气管道内压力为1.6MPa，如图1所示，一种用于高压天然气管道内置发电电力输出的装置，包括高压天然气管道内置发电装置，分别连接设置在所述高压天然气管道内置发电装置前端和后端的叶片和电力输出装置，所述电力输出装置包括：第一导线3，一端与所述天然气管道内置发电装置后端电气连接；隔离保护装置，密封设置在所述高压天然气管道外壁上且内注有保护气；第一耐中压接线柱组，密封地贯穿设置在所述高压天然气管道壁上，其一端延伸至所述隔离保护装置内，另一端延伸至所述高压天然气管道内与所述发电机电力输出导线3的另一端电气连接；第二耐中压接线柱组，密封地贯穿设置在所述隔离保护装置上，其一端延伸至隔离保护装置外并通过第三导线12与外接负载13电气连接，另一端延伸至所述隔离保护装置内并通过同样位于隔离保护装置内的第二导线7与所述第一耐压接线柱组延伸至所述隔离保护装置内的一端电气连接。具体而言，所述的隔离保护装置包括：隔离罩9，密封固定在所述高压天然气管道外壁上；保护气加注口14，连接设置在所述隔离罩9上且具有阀门15；压力变送器16，连接连接设置在所述隔离罩9上，用于监测所述所述隔离罩9内的保护气压力。具体而言，所述的保护气为氮气。氮气的化学性质不活泼，常温下很难跟其他物质发生反应，隔离罩9内氮气压力为0.8MPa，逐级分布高压天然气与环境空气的压差，同时隔绝了空气，避免天然气与空气直接接触，防止燃气泄露且电力设备出现意外情况时，存在电火花引燃天然气。具体而言，所述天然气管道内置发电装置后端与第一耐中压接线柱组之间还设置有防爆穿线管4，所述第一导线3置于所述防爆穿线管4内，所述防爆穿线管4采用IMC穿线管，两端车丝,一端配有塑料帽，另一端配有金属接头，穿线管的壁厚均匀，管壁内外有着锌层保护，抗腐蚀能力强，安装简单。具体而言，所述的第一耐中压接线柱组和第二耐中压接线柱组耐压1MPa以内，有防爆功能，导电性强，符合ROSH环保标准。具体而言，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高压天然气管道内置发电电力输出的装置，包括高压天然气管道内置发电装置，分别连接设置在所述高压天然气管道内置发电装置前端和后端的叶片和电力输出装置，其特征在于，所述电力输出装置包括：第一导线（3），一端与所述天然气管道内置发电装置后端电气连接；隔离保护装置，密封设置在所述高压天然气管道外壁上且内注有保护气；第一耐中压接线柱组，密封地贯穿设置在所述高压天然气管道壁上，其一端延伸至所述隔离保护装置内，另一端延伸至所述高压天然气管道内与所述发电机电力输出导线（3）的另一端电气连接；第二耐中压接线柱组，密封地贯穿设置在所述隔离保护装置上，其一端延伸至隔离保护装置外并通过第三导线（12）与外接负载（13）电气连接，另一端延伸至所述隔离保护装置内并通过同样位于隔离保护装置内的第二导线（7）与所述第一耐压接线柱组延伸至所述隔离保护装置内的一端电气连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于高压天然气管道内置发电电力输出的装置，包括高压天然气管道内置发电装置，分别连接设置在所述高压天然气管道内置发电装置前端和后端的叶片和电力输出装置，其特征在于，所述电力输出装置包括：第一导线（3），一端与所述天然气管道内置发电装置后端电气连接；隔离保护装置，密封设置在所述高压天然气管道外壁上且内注有保护气；第一耐中压接线柱组，密封地贯穿设置在所述高压天然气管道壁上，其一端延伸至所述隔离保护装置内，另一端延伸至所述高压天然气管道内与所述发电机电力输出导线（3）的另一端电气连接；第二耐中压接线柱组，密封地贯穿设置在所述隔离保护装置上，其一端延伸至隔离保护装置外并通过第三导线（12）与外接负载（13）电气连接，另一端延伸至所述隔离保护装置内并通过同样位于隔离保护装置内的第二导线（7）与所述第一耐压接线柱组延伸至所述隔离保护装置内的一端电气连接。2.根据权利要求1所述的用于高压天然气管道内置发电电力输出的装置，其特征在于，所述的隔离保护装置包括：隔离罩（9），密封固定在所述高压天然气管道外壁上；保护气加注口（14），连接设置在所述隔离罩（9）上且具有阀门（15）。3.根据权利要求2所述的用于高压天然气管道内置发电电力输出的装置，其特征在于，所述的隔离保护装置还包括：压力变送器（16），连接连接设置在所述隔离罩（9）上，用于监测所述所述隔离罩（9）内的保护气压力。4.根据权利要求2所述的用于高压天然气管道内置发电电力输出的装置，其特征在于，所述的隔离罩（9...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文东，汪芳，丁力，梁东，蔡振培，徐天宇，丁际昭，
申请(专利权)人：华南理工大学，广东众通利华能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44