[发明专利]管道燃气输气站的燃气处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及管道燃气输送技术，特别是涉及管道燃气输气站的燃气处理系统。

背景技术

管道燃气输送是将油气井采出的天然气通过与油气井相连接的各种管道及相应的设施、设备网络输送到不同地区的不同用户。一个完整的管道燃气输送系统从油气井到用户之间设置多个输气站。输气站的主要功能包括除尘分离、调压、净化、计量、清管、加热等等功能。其中调压的目的是保证输入、输出的气体具有所需的压力和流量。而加热是对管道内气体进行加热，提高气体温度，防止燃气中烃与水形成水合物而堵塞管道设备，影响输气生产。

目前普遍使用的调压器是以各种阀门为核心的调压结构。而加热系统采用水套式加热炉。从输气管引出的燃气作为加热炉的燃料。这种方式会耗费所传输的燃气。

发明内容

有鉴于此，本文提出一种管道燃气输气站的燃气处理系统，其能够更好地实现上述一种或多种功能。

另外，本文也提出了一种管道燃气输气站的燃气处理系统，其能够实现一种在输气过程中产生电能的新方式。

本文提出的管道燃气输气站的燃气处理系统包括涡轮膨胀机、压力传感器和控制器。所述涡轮膨胀机包括燃气入口和燃气出口。燃气入口用于接收来自燃气管道的上游来气，上游来气在所述涡轮膨胀机中膨胀降压之后从所述燃气出口输出。其中，涡轮膨胀机的喷嘴环为可变截面喷嘴环。压力传感器设置在所述燃气出口下游，用于检测从所述燃气出口输出的管道燃气的压力。控制器与压力传感器电性连接并根据所述压力传感器的压力检测结果控制所述可变截面喷嘴环的通流面积以将从所述燃气出口输出的管道燃气的压力维持在预定值。

在一个实施例中，所述燃气处理系统还包括与所述涡轮膨胀机连接的发电机，其中当所述管道燃气流过所述涡轮膨胀机驱动所述涡轮膨胀机旋转时，所述涡轮膨胀机驱动所述发电机进行发电。其中，所述发电机可以为永磁发电机。

在一个实施例中，所述燃气处理系统还包括温控装置以将管道燃气的温度维持在预定值，其中所述发电机发出的电力为所述温控装置提供用以加热的能量。

本文另提供一种管道燃气输气站的燃气处理系统，其包括涡轮膨胀机和发电机。所述涡轮膨胀机包括燃气入口和燃气出口，所述燃气入口用于接收来自燃气管道的上游来气，所述上游来气在所述涡轮膨胀机中膨胀降压之后从所述燃气出口输出。所述发电机与所述涡轮膨胀机连接，其中当管道燃气通过所述涡轮膨胀机驱动所述涡轮膨胀机旋转时，所述涡轮膨胀机驱动所述发电机进行发电。其中，所述发电机产生的电力可供其它设备使用，例如可以为一个加热器提供能量以对将管道内的燃气进行加热。

本文还提供一种管道燃气输气站的燃气处理系统。所述输气站包括来气接收部和多个燃气出站部，而所述燃气处理系统设置在所述来气接收部和至少其中一个燃气出站部之间。所述燃气处理系统包括涡轮膨胀机、压力传感器、温度传感器、加热器和控制器。所述涡轮膨胀机包括燃气入口和燃气出口，所述燃气入口用于接收流过所述来气接收部的上游来气，所述上游来气在所述涡轮膨胀机中膨胀降压之后从所述燃气出口输向所述至少其中一个燃气出站部。所述压力传感器设置在所述燃气出口下游，用于检测从所述燃气出口输出的管道燃气的压力。所述温度传感器用于检测管道内传输的燃气的温度。所述加热器用于加热所述管道内传输的燃气。所述控制器与所述压力传感器和温度传感器电性连接用于接收对应的检测结果，并根据所述压力传感器的压力检测结果控制所述涡轮膨胀机的操作以将从所述燃气出口输出的燃气的压力维持在预定值，以及根据所述温度传感器的温度检测结果控制所述加热器对所述管道内的燃气进行加热的操作。

在一个实施例中，所述涡轮膨胀机的数量可以为多个，这些涡轮膨胀机并列设置并根据下游的用气量大小选择性地开启。

综上所述，本文讨论了一种管道燃气输气站的燃气处理系统。该燃气处理系统采用涡轮膨胀机来对管道燃气进行调压。在一个实施例中，该涡轮膨胀机的喷嘴环为可变截面喷嘴环，通过改变可变截面喷嘴环的通流面积，即可控制调压后的燃气压力。在另一个实施例中，该燃气处理系统还包括与涡轮膨胀机连接的发电机。这样，发电机产生的电力可供其它设备使用。例如可以供加热器使用以对管道燃气进行加热，无需耗费管道内的燃气，节省了能源。同时，本系统也实现了一种在输气过程中产生电能的新方式。

附图说明

图1为一个管道燃气输气站的简化示意图。

图2是一种管道燃气输气站的燃气处理系统的示意图。

图3是一种利用永磁发电机来发电的示意图。