随着城市管道燃气的普及,燃气安全问题备受社会关注。燃气管网的探测与监控是减少燃气管网安全问题最有效的办法之一。其中,如何为探测设备与监控设备提供持续而又可靠的电能是最大的痛点。
基于这一痛点与相关政策推动,湖南天联城市数控有限公司联合中国航天,整合航天技术资源,研发出了一款自发电系统——调压箱(柜)自发电AI系统。
调压箱(柜)自发电AI系统,利用燃气管道内的压差和流量产生的流体动能,驱动发电机内部的叶轮转动而发电,将燃气压差这一废弃能源转化为持续电能,开创了城市基础设施能源自循环新模式。
目前市面上常见的燃气监控设备取电方式有市电、太阳能、风能与电池供电等。以下对这几种取电方式与天联公司生产的自发电系统进行简单对比分析:
市电:审批严,办理手续复杂,室外易损坏,安全性低。
太阳能与风能:安装选址困难,易损坏,维护成本高,对环境要求高,遇到阴雨天,不能满足相关监控设备的供电要求。
电池:电池一般应用在低功耗、低频率的设备上,续航能力有限,无法完全满足调压箱监控设备的运行要求与高频率采集需求。
天联管道燃气发电机:天联公司生产的小管径管道发电机符合燃气管道防爆要求,无需选址,无需审批,安装简单便捷。
表1:供电方式对比分析表
1.产生稳定电能:发电机工作时,将燃气压差转换成电能,给物联网关、传感器以及外部设备提供持续、稳定的电能;
2.实时数据采集:配套传感器可以实时采集、上传燃气管网中的关键数据。(如泄漏、压力、流量、温度等)
3.向外提供电能:除了设备自我供电以外,还可以给外部执行装置提供电能(如阀控设备、调压设备、第三方流量计、RTU等)
PS:产品内置蓄电池,白天用气高峰时,发电机可给内部蓄电池充电,将多余的电能储存起来;夜间用气低峰时,蓄电池辅助供电;维保期间蓄电池不间断供电,实现设备24小时不间断工作。
4.智能分析控制:结合传感器采集数据、平台算法,可以实现智能监测、智能控制。(如实现泄漏监测、压力监测、流量监测、精准调度等)
5.平台远程控制:可远程控制相关执行设备的工作,降低运维成本,提高运维效率。(如远程调流调压,控制排风扇、作业灯的工作等)
天联公司生产的发电机采用盘式无铁芯永磁发电技术,搭配N52等级钕铁硼磁极,在满足防爆设计要求的前提下,将发电量最大化。具有如下优势:
(1)响应速度快:采用盘式无铁芯永磁发电技术,起动转矩低,扭矩力较小,可保证发电机在很小的燃气流量下得以启动。
(2)更高的效率:盘式无铁芯发电机的机械能转化为电能的效率比传统发电机高出15%-20%,磁阻尼更小。
(3)轻便,易于安装:无铁芯的设计使得发电机的重量仅为常规发电机的1/3左右。采用旁通安装的方式,不会破坏调压箱柜内的管道与设备,对燃气的输送流量和压力无任何影响。
(4)噪音低:其结构紧凑,采用双高速轴承,运行时噪音低,符合环保要求。
(5)安全性高:高效率使得盘式无铁芯发电机运行产生的温度低,散热需求减少,对于温度敏感度较高的燃气管网,这点无疑是其最大的优势之一。
(6)极低故障率:在正确的安装和配置下,盘式无铁芯发电机运行稳定,大大降低了运营成本和复杂性。
(7)资证齐全:天联公司生产的管道燃气发电机到附属配件,均已获得防爆资格等相关认证,确保整个系统的安全、稳定、可靠。
经多家燃气公司、多场景、多压力环境的长期试用,天联公司生产的调压箱(柜)自发电AI系统运行稳定可靠,满足日常供电需求,故障率极低。
湖南天联公司研发的调压箱柜自发电AI系统,重新定义了燃气基础设施的价值边界(每个调压柜既是安全卫士,又是微型电站),正在书写能源利用的“中国式创新”样本。当每个调压柜都成为微型电站,不仅意味着每年数十亿度的绿色电力潜力,更标志着中国智造在分布式能源领域实现了从跟跑到领跑的历史性跨越。
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