本公開涉及電力生成。

背景技術(shù)：

1、天然氣是我們許多日常需求和活動的主要能量源之一。天然氣由于其儲量豐富而成為具有吸引力的化石燃料。氫是快速擴張的全球儲能市場。氫被用于從石油精煉到食品加工等許多制造過程。氫還被用作燃氣渦輪機的燃料源，并且被用于廣泛范圍的燃料電池，以便在工業(yè)和消費者運輸領(lǐng)域生成電力。

2、將這些氣體從生產(chǎn)區(qū)有效且高效地轉(zhuǎn)移到消費區(qū)，需要大量而復(fù)雜的運輸系統(tǒng)。通過管線運輸?shù)奶烊粴庠诠芫€內(nèi)以高壓力行進。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本公開涉及基于指定的輸出條件利用渦輪膨脹器發(fā)電機產(chǎn)生電力。

2、本公開中描述的主題的示例實施方案是一種具有以下特征的系統(tǒng)。第一渦輪膨脹器發(fā)電機限定第一管道流通道的一部分。所述第一渦輪膨脹器發(fā)電機被配置為通過從流動通過所述第一渦輪膨脹器發(fā)電機的過程流生成電力來降低流動通過所述第一渦輪膨脹器發(fā)電機的過程流的溫度或壓力。第二渦輪膨脹器發(fā)電機限定第二管道流通道的一部分。所述第二渦輪膨脹器發(fā)電機被配置為通過從流動通過所述第二渦輪膨脹器發(fā)電機的過程流生成電力來降低流動通過所述第二渦輪膨脹器發(fā)電機的過程流的溫度或壓力。所述第一管道流通道和所述第二管道流通道被布置成彼此并聯(lián)地承載流體流。所述第一渦輪膨脹器發(fā)電機和所述第二渦輪膨脹器發(fā)電機在關(guān)鍵尺寸和性能上基本上一致。

3、可以單獨地或與其他方面組合地被包括在示例系統(tǒng)中的示例系統(tǒng)的各方面包括以下內(nèi)容?？刂破鞅慌渲脼檎{(diào)節(jié)所述第一渦輪膨脹器發(fā)電機和所述第二渦輪膨脹器發(fā)電機。

4、可以單獨地或與其他方面組合地被包括在示例系統(tǒng)中的示例系統(tǒng)的各方面包括以下內(nèi)容。所述第一渦輪膨脹器發(fā)電機或所述第二渦輪膨脹器發(fā)電機包括轉(zhuǎn)子。定子包圍所述轉(zhuǎn)子。磁性軸承將所述轉(zhuǎn)子承載在所述定子內(nèi)。所述磁性軸承的一部分由所述定子支撐。殼體封圍所述轉(zhuǎn)子和所述定子。所述殼體被氣密地密封在每個渦輪膨脹器發(fā)電機的入口與出口之間。

5、可以單獨地或與其他方面組合地被包括在示例系統(tǒng)中的示例系統(tǒng)的各方面包括以下內(nèi)容。每個渦輪膨脹器的所述入口和所述出口以每個渦輪膨脹器發(fā)電機的同一縱向軸線為中心。

6、可以單獨地或與其他方面組合地被包括在示例系統(tǒng)中的示例系統(tǒng)的各方面包括以下內(nèi)容。所述定子包括可變定子葉片，所述可變定子葉片被配置為對通過所述第一渦輪膨脹器發(fā)電機或所述第二渦輪膨脹器發(fā)電機的流體流進行節(jié)流。

7、可以單獨地或與其他方面組合地被包括在示例系統(tǒng)中的示例系統(tǒng)的各方面包括以下內(nèi)容。第一流控制閥在所述第一渦輪膨脹器發(fā)電機的上游。所述第一流控制閥被配置為調(diào)節(jié)通過所述第一渦輪膨脹器發(fā)電機的流量。

8、可以單獨地或與其他方面組合地被包括在示例系統(tǒng)中的示例系統(tǒng)的各方面包括以下內(nèi)容。第二流控制閥在所述第二渦輪膨脹器發(fā)電機的上游。所述第二流控制閥被配置為調(diào)節(jié)通過所述第二渦輪膨脹器發(fā)電機的流量。

9、可以單獨地或與其他方面組合地被包括在示例系統(tǒng)中的示例系統(tǒng)的各方面包括以下內(nèi)容。焦耳-湯姆遜閥限定第三管道流通道的一部分，所述第三管道流通道被布置成與所述第一管道流通道和所述第二管道流通道并聯(lián)地承載流體流。

10、本公開中描述的主題的示例是具有以下特征的方法。通過限定第一管道流通道的一部分的第一渦輪膨脹器發(fā)電機接收第一流體流。通過限定第二管道流通道的一部分的第二渦輪膨脹器發(fā)電機接收第二流體流。所述第一管道流通道和所述第二管道流通道被布置成并聯(lián)地承載流體流。所述第一渦輪膨脹器發(fā)電機和所述第二渦輪膨脹器發(fā)電機在性能和關(guān)鍵尺寸上基本上一致。

11、可以單獨地或與其他方面組合地被包括在示例方法中的示例方法的各方面包括以下內(nèi)容。所述第一流體流和所述第二流體流包括碳氫化合物氣體。

12、可以單獨地或與其他方面組合地被包括在示例方法中的示例方法的各方面包括以下內(nèi)容。所述第一流體流和所述第二流體流包括氫氣。

13、可以單獨地或與其他方面組合地被包括在示例方法中的示例方法的各方面包括以下內(nèi)容。所述第一流體流和所述第二流體流包括空氣。

14、可以單獨地或與其他方面組合地被包括在示例方法中的示例方法的各方面包括以下內(nèi)容。所述第一流體流流動通過由所述第一渦輪膨脹器發(fā)電機的電動轉(zhuǎn)子和電動定子限定的環(huán)形空間（annulus）。

15、可以單獨地或與其他方面組合地被包括在示例方法中的示例方法的各方面包括以下內(nèi)容。由所述第一渦輪膨脹器發(fā)電機生成電力。

16、可以單獨地或與其他方面組合地被包括在示例方法中的示例方法的各方面包括以下內(nèi)容。由所述第二渦輪膨脹器發(fā)電機生成電力。

17、可以單獨地或與其他方面組合地被包括在示例方法中的示例方法的各方面包括以下內(nèi)容。由所述第一渦輪膨脹器發(fā)電機或所述第二渦輪膨脹器發(fā)電機響應(yīng)于指定的下游條件的變化而停止生成電力。

18、可以單獨地或與其他方面組合地被包括在示例方法中的示例方法的各方面包括以下內(nèi)容。由所述第一渦輪膨脹器發(fā)電機生成電力包括：基于指定的下游條件，通過流控制閥來調(diào)整流量。

19、可以單獨地或與其他方面組合地被包括在示例方法中的示例方法的各方面包括以下內(nèi)容。朝向與所述第一流體流和所述第二流體流的使用者分開的電力使用者引導(dǎo)由所述第一渦輪膨脹器發(fā)電機或所述第二渦輪膨脹器發(fā)電機產(chǎn)生的電力。

20、本公開中描述的主題的示例是一種具有以下特征的系統(tǒng)。第一渦輪膨脹器發(fā)電機限定第一管道流通道的一部分。所述第一渦輪膨脹器發(fā)電機被配置為通過從流動通過所述第一渦輪膨脹器發(fā)電機的過程流生成電力來降低流動通過所述第一渦輪膨脹器發(fā)電機的過程流的溫度或壓力。第二渦輪膨脹器發(fā)電機限定第二管道流通道的一部分。所述第二渦輪膨脹器發(fā)電機被配置為通過從流動通過所述第二渦輪膨脹器發(fā)電機的過程流生成電力來降低流動通過所述第二渦輪膨脹器發(fā)電機的過程流的溫度或壓力。所述第一管道流通道和所述第二管道流通道被布置成彼此并聯(lián)地承載流體流。所述第一渦輪膨脹器發(fā)電機和所述第二渦輪膨脹器發(fā)電機在關(guān)鍵尺寸和性能上基本上一致。焦耳-湯姆遜閥限定第三管道流通道的一部分。所述第一管道流通道、所述第二管道流通道和所述第三管道流通道被布置成彼此并聯(lián)地承載流體流。控制器被配置為調(diào)節(jié)所述第一渦輪膨脹器發(fā)電機和所述第二渦輪膨脹器發(fā)電機。

21、可以單獨地或與其他方面組合地被包括在示例系統(tǒng)中的示例系統(tǒng)的各方面包括以下內(nèi)容。所述第一渦輪膨脹器發(fā)電機或所述第二渦輪膨脹器發(fā)電機分別包括以下特征。定子包圍轉(zhuǎn)子。磁性軸承將所述轉(zhuǎn)子承載在所述定子內(nèi)。所述磁性軸承的一部分由所述定子支撐。殼體封圍所述轉(zhuǎn)子和所述定子，所述殼體被氣密地密封在每個渦輪膨脹器發(fā)電機的入口與出口之間。

22、可以單獨地或與其他方面組合地被包括在示例系統(tǒng)中的示例系統(tǒng)的各方面包括以下內(nèi)容。所述定子包括可變定子葉片，所述可變定子葉片被配置為對通過所述第一渦輪膨脹器發(fā)電機或所述第二渦輪膨脹器發(fā)電機的流體流進行節(jié)流。

23、可以單獨地或與其他方面組合地被包括在示例系統(tǒng)中的示例系統(tǒng)的各方面包括以下內(nèi)容。第一流控制閥在所述第一渦輪膨脹器發(fā)電機的上游。所述第一流控制閥被配置為調(diào)節(jié)通過所述第一渦輪膨脹器發(fā)電機的流量。第二流控制閥在所述第二渦輪膨脹器發(fā)電機的上游。所述第二流控制閥被配置為調(diào)節(jié)通過所述第二渦輪膨脹器發(fā)電機的流量。

24、可以單獨地或與其他方面組合地被包括在示例系統(tǒng)中的示例系統(tǒng)的各方面包括以下內(nèi)容。第三渦輪膨脹器發(fā)電機限定第四管道流通道的一部分。

25、可以單獨地或與其他方面組合地被包括在示例系統(tǒng)中的示例系統(tǒng)的各方面包括以下內(nèi)容。所述第四管道流通道被布置成與所述第一管道流通道、所述第二管道流通道和所述第三管道流通道并聯(lián)地承載流體流。

26、可以單獨地或與其他方面組合地被包括在示例系統(tǒng)中的示例系統(tǒng)的各方面包括以下內(nèi)容。所述第四管道流通道與所述第一管道流通道串聯(lián)地布置。

27、可以單獨地或與其他方面組合地被包括在示例系統(tǒng)中的示例系統(tǒng)的各方面包括以下內(nèi)容。所述控制器還被配置為：接收指示所述第一渦輪膨脹器發(fā)電機和所述第二渦輪膨脹器發(fā)電機下游的過程條件的數(shù)據(jù)流；并且基于一個或多個指定的下游條件，通過流控制閥來調(diào)節(jié)流量。

28、可以單獨地或與其他方面組合地被包括在示例系統(tǒng)中的示例系統(tǒng)的各方面包括以下內(nèi)容。所述控制器還被配置為：調(diào)節(jié)由所述第一渦輪膨脹器發(fā)電機和所述第二渦輪膨脹器發(fā)電機產(chǎn)生的電力；并且將電力引導(dǎo)到電網(wǎng)中。所述電力與所述電網(wǎng)是同相的。

29、在隨附的附圖和下面的描述中闡述一個或多個實施方案的細節(jié)。本發(fā)明的其他特征、目的和優(yōu)點將從描述和附圖以及權(quán)利要求中顯而易見。