一种天然气压差发电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种天然气压差发电系统，包括电磁阀、电动调节阀、流体马达、励磁防爆发电机、PLC控制柜、稳压稳频装置、逆变器、蓄电池组和UPS电源，电磁阀、电动调节阀和流体马达安装在发电管路上，励磁防爆发电机与流体马达连接，PLC控制柜与电磁阀、电动调节阀、励磁防爆发电机的励磁模块和UPS电源连接，励磁防爆发电机与PLC控制柜中的电压电流检测模块连接后再与稳压稳频装置的输入端连接，稳压稳频装置分别与PLC控制柜和逆变器的输入端连接，逆变器与蓄电池组连接，蓄电池组与UPS电源连接，UPS电源与PLC控制柜连接，其具有结构简单、安全稳定、电力品质好、自动化程度高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种天然气压差发电系统
本技术涉及一种发电设备，尤其是涉及一种用于利用天然气压差进行发电的系统。
技术介绍
天然气是人们生活中必不可少的重要能源，其输送需要经过从高压到低压的变送过程才可为人们所使用。目前，在天然气管网中主要通过设置调压场站以便进行从高压到低压的变换，而在调压的过程中会存在大量的天然气压力能，若不能有效利用会造成资源的白白浪费。近年来，为利用天然气调压过程中产生的压力能，本领域技术人员研究开发了利用天然气压力能进行发电的项目，如公开号为CN104213939A的中国专利技术专利申请，其公开了一种天然气管网压力能回收发电装置，并通过采用PLC结合电磁阀、压力变送器、泄露探测器和密封机撬，实现了自动监控发电装置的运行状态，但其运行不稳定，电力品质无法保证，且其规模较小无法满足大中型的用电需要。另外，其天然气出口压力不稳定，影响了用气末端正常使用。又如公开号为CN204851334U的中国专利技术专利申请，其公开了一种智能化天然气管网压力能发电装置，其同样是一种小型发电规模的天然气发电装置，不但发电功率较小，而且在保证停机后无法满足设备的用电需要。由此可见，现有利用天然气压力能发电的装置还存在储多缺陷，主要表现在发电规模较小、运行不稳定、电力品质不高、持续性供电较差等方面，有待进一步提高或完善。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种天然气压差发电系统，其具有结构简单、安全稳定、电力品质好、自动化程度高的优点，可满足大中型用电规模场站的日常用电需要，并能为天然气管道24V用电仪表不间断供电，保证其正常运行。为解决现有技术中天然气发电装置存在的发电规模较小、运行不稳定、电力品质不高、持续供电能力差的问题，本技术提供的一种天然气压差发电系统，包括电磁阀、电动调节阀、流体马达、励磁防爆发电机、PLC控制柜、稳压稳频装置、逆变器、蓄电池组和UPS电源，其中，所述电磁阀、电动调节阀和流体马达由上游至下游依次安装在发电管路上，所述励磁防爆发电机通过联轴器与流体马达连接，所述PLC控制柜中设有电压电流检测模块，PLC控制柜分别通过信号线与电磁阀、电动调节阀、励磁防爆发电机的励磁模块和UPS电源连接，励磁防爆发电机的发电输出通过电力线与PLC控制柜中的电压电流检测模块连接后再与稳压稳频装置的输入端连接，稳压稳频装置的输出端分别通过电力线与PLC控制柜和逆变器的输入端连接，逆变器的输出端通过电力线与蓄电池组的输入端连接，蓄电池组的输出端与UPS电源的输入端连接，UPS电源的输出端与PLC控制柜连接；安装使用时，使发电管路与天然气场站调压管路并联，并使上游端连接高压管网，使下游端连接低压管网；让场站380/220V用电设备分别通过电力线与稳压稳频装置的输出端和UPS电源的输出端连接，让天然气管道24V用电仪表通过电力线与蓄电池组的输出端连接。进一步的，本技术一种天然气压差发电系统，还包括设置于发电管路上的稳压罐，使稳压罐处于流体马达的下游位置，并使稳压罐的体积数值大于或等于其入口管径数值的75倍。进一步的，本技术一种天然气压差发电系统，还包括设置于发电管路上的第一压力变送器、第一温度变送器、第二压力变送器和第二温度变送器，并使第一压力变送器、第一温度变送器、第二压力变送器和第二温度变送器分别通过信号线与PLC控制柜连接，其中，第一压力变送器和第一温度变送器处于电动调节阀和流体马达之间的位置，第二压力变送器和第二温度变送器处于稳压罐的下游位置。进一步的，本技术一种天然气压差发电系统，其中，所述流体马达和励磁防爆发电机之间的联轴器上设有转速测速仪，流体马达和励磁防爆发电机采用同一撬装并安装于设备箱中，设备箱设置于场站防爆区，设备箱顶部设有天然气浓度检测仪，所述转速测速仪和天然气浓度检测仪分别通过信号线与PLC控制柜连接。进一步的，本技术一种天然气压差发电系统，还包括设置于发电管路上的放散球阀和截止阀，其中，所述放散球阀设置于第二压力变送器和第二温度变送器的下游位置，所述截止阀设置于放散球阀的下游位置。进一步的，本技术一种天然气压差发电系统，其中，所述电动调节阀为防爆电动调节阀，电动调节阀的调节精度为0.1～1％；所述励磁防爆发电机为电磁场类发电机。本技术一种天然气压差发电系统与现有技术相比，具有以下优点：本技术通过设置电磁阀、电动调节阀、流体马达、励磁防爆发电机、PLC控制柜、稳压稳频装置、逆变器、蓄电池组和UPS电源，让电磁阀、电动调节阀和流体马达由上游至下游依次安装在发电管路上，让励磁防爆发电机通过联轴器与流体马达连接，在PLC控制柜中设置电压电流检测模块，让PLC控制柜分别通过信号线与电磁阀、电动调节阀、励磁防爆发电机的励磁模块和UPS电源连接，让励磁防爆发电机的发电输出通过电力线与PLC控制柜中的电压电流检测模块连接后再与稳压稳频装置的输入端连接，让稳压稳频装置的输出端分别通过电力线与PLC控制柜和逆变器的输入端连接，让逆变器的输出端通过电力线与蓄电池组的输入端连接，让蓄电池组的输出端与UPS电源的输入端连接，让UPS电源的输出端与PLC控制柜连接。由此就构成了一种结构简单、安全稳定、电力品质好、自动化程度高的天然气压差发电系统。在安装使用时，让发电管路与天然气场站的原有调压管路并联，并使上游端连接高压管网，使下游端连接低压管网。同时，让场站380/220V用电设备分别通过电力线与稳压稳频装置的输出端和UPS电源的输出端连接，让天然气管道24V用电仪表通过电力线与蓄电池组的输出端连接。本技术通过采用流体马达连轴励磁防爆发电机的结构，可满足大中型用电规模场站的日常用电；通过采用励磁防爆发电机，可实现自动增磁、减磁，不但使控制更加容易实现，而且使发电品质更加稳定，保证了用电设备的安全；通过采用380V/220V和24V两种不同的供电线路对场站用电设备和仪表进行了分类供电，实现了仪表24h不间断供电，用电设备长时间供电。下面结合附图所示具体实施方式对本技术一种天然气压差发电系统作进一步详细说明：附图说明图1为本技术一种天然气压差发电系统的结构示意图；图2为本技术一种天然气压差发电系统的控制流程图；图中，1、电磁阀；2、电动调节阀；3、流体马达；4、励磁防爆发电机；5、PLC控制柜；6、稳压稳频装置；7、逆变器；8、蓄电池组；9、UPS电源；10、稳压罐；11、第一压力变送器；12、第一温度变送器；13、第二压力变送器；14、第二温度变送器；15、转速测速仪；16、天然气浓度检测仪；17、放散球阀；18截止阀；19、24V用电仪表；20、380/220V用电设备；21、场站调压管路中的智能调压器；22和23、场站调压管路中的调压截止阀；24、高压管网；25、低压管网。具体实施方式如图1所示本技术一种天然气压差发电系统的具体实施方式，包括电磁阀1、电动调节阀2、流体马达3、励磁防爆发电机4、PLC控制柜5、稳压稳频装置6、逆变器7、蓄电池组8和UPS电源9。让电磁阀1、电动调节阀2和流体马达3由上游至下游依次安装在发电管路上，让励磁防爆发电机4通过联轴器与流体马达3连接，在PLC控制柜5中设置电压电流检测模块，让PLC控制柜5分别通过信号线与电磁阀1、电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天然气压差发电系统，包括电磁阀(1)、电动调节阀(2)、流体马达(3)、励磁防爆发电机(4)、PLC控制柜(5)、稳压稳频装置(6)、逆变器(7)、蓄电池组(8)和UPS电源(9)，其特征在于，所述电磁阀(1)、电动调节阀(2)和流体马达(3)由上游至下游依次安装在发电管路上，所述励磁防爆发电机(4)通过联轴器与流体马达(3)连接，所述PLC控制柜(5)中设有电压电流检测模块，PLC控制柜(5)分别通过信号线与电磁阀(1)、电动调节阀(2)、励磁防爆发电机(4)的励磁模块和UPS电源(9)连接，励磁防爆发电机(4)的发电输出通过电力线与PLC控制柜(5)中的电压电流检测模块连接后再与稳压稳频装置(6)的输入端连接，稳压稳频装置(6)的输出端分别通过电力线与PLC控制柜(5)和逆变器(7)的输入端连接，逆变器(7)的输出端通过电力线与蓄电池组(8)的输入端连接，蓄电池组(8)的输出端与UPS电源(9)的输入端连接，UPS电源(9)的输出端与PLC控制柜(5)连接；安装使用时，使发电管路与天然气场站调压管路并联，并使上游端连接高压管网，使下游端连接低压管网；让场站380/220V用电设备分别通过电力线与稳压稳频装置(6)的输出端和UPS电源(9)的输出端连接，让天然气管道24V用电仪表通过电力线与蓄电池组(8)的输出端连接。...

【技术特征摘要】
1.一种天然气压差发电系统，包括电磁阀(1)、电动调节阀(2)、流体马达(3)、励磁防爆发电机(4)、PLC控制柜(5)、稳压稳频装置(6)、逆变器(7)、蓄电池组(8)和UPS电源(9)，其特征在于，所述电磁阀(1)、电动调节阀(2)和流体马达(3)由上游至下游依次安装在发电管路上，所述励磁防爆发电机(4)通过联轴器与流体马达(3)连接，所述PLC控制柜(5)中设有电压电流检测模块，PLC控制柜(5)分别通过信号线与电磁阀(1)、电动调节阀(2)、励磁防爆发电机(4)的励磁模块和UPS电源(9)连接，励磁防爆发电机(4)的发电输出通过电力线与PLC控制柜(5)中的电压电流检测模块连接后再与稳压稳频装置(6)的输入端连接，稳压稳频装置(6)的输出端分别通过电力线与PLC控制柜(5)和逆变器(7)的输入端连接，逆变器(7)的输出端通过电力线与蓄电池组(8)的输入端连接，蓄电池组(8)的输出端与UPS电源(9)的输入端连接，UPS电源(9)的输出端与PLC控制柜(5)连接；安装使用时，使发电管路与天然气场站调压管路并联，并使上游端连接高压管网，使下游端连接低压管网；让场站380/220V用电设备分别通过电力线与稳压稳频装置(6)的输出端和UPS电源(9)的输出端连接，让天然气管道24V用电仪表通过电力线与蓄电池组(8)的输出端连接。2.按照权利要求1所述的一种天然气压差发电系统，其特征在于，还包括设置于发电管路上的稳压罐(10)，使稳压罐(10)处于流体马达(3)的下游位置，并使稳压罐(10)的体积数值大...

【专利技术属性】
技术研发人员：李夏喜，段蔚，张辉，邢琳琳，徐天宇，丁力，张荣伟，
申请(专利权)人：北京市燃气集团有限责任公司，北京永逸舒克防腐蚀技术有限公司，广州华丰能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11