[实用新型]一种太阳能风电能互补生产水蒸汽的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及新能源生产水蒸汽的技术领域，尤其涉及一种太阳能风电能互补生产水蒸汽的装置，具体的是一种能够在阴天和夜间连续生产水蒸汽的太阳能风电能互补生产水蒸汽的装置。

背景技术

水蒸汽作为一种作功的驱动体已是人类生活中不可缺少的资源。生活与工业用汽，如北方地区的采暖，物料干燥，海水淡化，油田用于稠油井采的三次采油用特种品质的过热蒸汽，用于油田采出液处理的油水分离的蒸汽，原油集输系统用蒸汽等。这些地方的用汽量是非常大的。

现有产生蒸汽的方法是用蒸汽锅炉，以煤、天然气、石油等作为燃料供给锅炉生产蒸汽，这些化石燃料一方面面临渐趋枯竭，另一方面这些物资燃烧后产生大量的二氧化碳，严重地污染着环境。特别是在石油开采领域问题更突出。全球新增石油矿藏资源越来越少，石油可以开采储量逐年下降，人们对石油开采越来越趋向较难开采的超稠油资源的深度开采。先期超稠油开采是采用蒸汽吞吐的方式，耗蒸汽量并不太多。但采收率只有10％～20％。留在地下的石油资源还有80％以上。

所以，对超稠油的剩余储量采用蒸汽驱的三次采油技术，是一种比较理想的方法。也就是由注入井连续不断地往油层中注入高过热度的蒸汽，蒸汽不断加热油层，从而大大降低了地层原油的粘度。注入的蒸汽在地层中和原油一起变为热的流体，将原油驱赶到采出井的周围，由采出井将变稀的原油和蒸汽凝结的水一起采出，将这些采出液送入综合站，进行油水分离，油水分离时也要耗掉很多蒸汽。分离出的原油再度用蒸汽加热进入原油集输系统。分离出的水，经过处理之后再送入饱和水生产系统。由这个过程我们可以看出，超稠油开采的三次采油阶段要消耗大量的过热蒸汽和饱和蒸汽，但它的最终采收率可惊人的提高到60％～70％。如果稠油开采的三次采油都用化石燃料获取蒸汽，预计全球为此消耗的天然气量每年约占全球采出天然气量的20％左右。其产生的二氧化碳对环境的影响会是如何的严重可想而知。

因此，必须研究以可再生能源取代化石能源来生产水蒸汽。况且油田所在地都是太阳能和风能很丰富的地域，这些可再生能源必须很好利用。2011年在美国加洲的Kerm县，Berry石油公司对一个运行了近100年的老油田利用单纯的太阳能三次采油技术。建设一座每小时产生100万英热单位热量的太阳能集热装置生产蒸汽，用于驱动重油开采。按单位采油量计算，可节约80％化石燃料。2012年中东阿曼国家石油公司PDO建成了一个7MW的太阳能三次采油项目。这两个利用太阳能进行稠油开采的三次采油项目的成功，为利用可再生能源促进石油开采取得了很好的示范效果。2012年中国长庆油田已将太阳能集热技术用在原油保温，防止凝固而方便集输。这一切都说明在油田利用可再生能源进行稠油开采是可行的，也是事在必行。

但是，由于利用太阳的能量只能在白天有太阳的时间段内方可见成效。尽管现在人们在研究如何将白天的太阳能储备起来，待夜间或阴雨天时间段内使用。但这是非常局限和在短时间段内方可，而且投资非常大，增加建设和运行成本。更重要的一点，这种只用太阳能一种能源是不能连续供给稠油开采的三次采油用水蒸汽。这种断续向地层中注入蒸汽会大大降低了稠油开采的效果。我们注意到油田地域不光是太阳能资源丰富，风能资源也非常丰富，特别是在夜间和阴雨天气时，风能资源更为丰富。如果采用太阳能和风能互补生产水蒸汽将会向油田连续供给水蒸汽。这样保证向注入井连续不断注入蒸汽，使之降低了粘度的原油连续地流向采出井。这将会大大提高稠油油田的采收率。

因此，针对以上不足，需要提供一种能够在阴天和夜间连续生产水蒸汽的太阳能风电能互补生产水蒸汽的装置。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是目前生产水蒸汽只能利用太阳的能量，而太阳能受时间的局限，且投资非常大，建设和运行成本高；只用太阳能一种能源是无法连续供给稠油开采的三次采油用水蒸汽，造成断续向地层中注入蒸汽会大大降低了稠油开采的采收率的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种太阳能风电能互补生产水蒸汽的装置，该太阳能风电能互补生产水蒸汽的装置包括：软化水供给单元、饱和水生产单元、饱和蒸汽发生单元及过热蒸汽发生单元；所述饱和水生产单元包括太阳能风电能互补的集热管，所述饱和蒸汽发生单元包括闪蒸罐，所述过热蒸汽发生单元包括风电能加热过热器；所述软化水供给单元、所述太阳能风电能互补的集热管、闪蒸罐及风电能加热过热器分别通过管道顺次连接。

其中，所述闪蒸罐与所述风电能加热过热器连接的管道上连通有用于输出饱和蒸汽的饱和蒸汽管道。