[发明专利]一种基于核动力的浮式液化天然气装置(FLNG)驱动系统

说明书

一种基于核动力的浮式液化天然气装置(FLNG)驱动系统，有蒸汽发生模块，蒸汽发生模块的堆舱内设置有核反应堆，核反应堆依次与蒸汽发生器、主循环泵连接形成第一循环网；蒸汽发生器产生饱和蒸汽的热量依次提供给发电系统、天然气液化系统、泵组透平系统、机舱段加热系统、杂用蒸汽系统以及上部油气处理与公共系统。本发明克服现有技术的不足，将核能转换的热能应用于浮式装置中的各个系统，各系统稳定可靠，节能环保，降低污染。同时，本发明将冷却乏汽后的中温海水应用于淡水造水系统，既满足了蒸汽系统淡水需求量，又有效利用了中温海水，提高系统热效率，降低环境破坏。

技术领域

本发明涉及浮式液化天然气装置(FLNG)技术领域，具体涉及一种基于核动力的浮式液化天然气装置(FLNG)驱动系统。

背景技术

浮式天然气液化装置(FLNG)是集海上天然气的液化、存储、装卸为一体的新型浮式生产储卸装置(FPSO)，FLNG目前已成为深水油气田和大中型边际油气田开发领域的研究热点。FLNG的驱动系统与FLNG发电系统、天然气处理系统、液化系统、存储系统息息相关，是FLNG工厂的动力来源。目前，深水油气田和大中型边际油气田FLNG的主要驱动方式有蒸汽轮机驱动和燃气轮机驱动，均是以燃烧化石燃料而作为能量来源，燃料消耗量大。以产量200万吨/年的FLNG工厂为例，年燃气消耗量分别在0.19亿立方米和0.14亿立方米，年燃气消耗费用为5千万左右，在消耗大量能源的同时，也给环境带来了巨大的污染。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种基于核动力的浮式液化天然气装置(FLNG)驱动系统，旨在达到合理利用核动力为能源，避免消耗大量化石燃料及对海洋环境造成破坏的目的，其所采用的技术方案是：

一种基于核动力的浮式液化天然气装置(FLNG)驱动系统，有蒸汽发生模块，蒸汽发生模块的堆舱内设置有核反应堆，核反应堆依次与蒸汽发生器、主循环泵连接形成第一循环网；蒸汽发生器产生饱和蒸汽分别进入发电系统、天然气液化系统、泵组透平系统、机舱段加热系统、杂用蒸汽系统以及上部油气处理与公共系统。

蒸汽发生器分别与发电系统的发电机透平、天然气液化系统的冷剂透平连接，蒸汽发生器产生的4mpa-8mpa饱和蒸汽在电机透平、冷剂透平内做功后，形成乏汽汇入乏汽总管，乏汽总管依次与冷凝器、冷凝水泵、温水箱、除氧器、给水泵、高压给水加热器连接，高压给水加热器回流至蒸汽发生器，高压给水加热器与蒸汽发生器之间设置有给水控制阀。

蒸汽发生器经由节流装置与泵组透平系统的泵组透平、机舱段加热系统、杂用蒸汽系统、上部油气处理与公共系统连接后，汇入乏汽总管，乏汽总管依次与冷凝器、冷凝水泵、温水箱、除氧器、给水泵、高压给水加热器连接，高压给水加热器回流至蒸汽发生器。

温水箱另一端接入有淡水舱，淡水舱与温水箱之间设置有淡水泵，淡水泵与温水箱之间设置有温水箱控制阀。

海水经由海水泵分别泵入冷凝器与真空沸腾式造水机中，海水在真空沸腾式造水机内换热后，回流至大海，冷凝器通过管路依次与真空沸腾式造水机、淡水舱连接，海水经由冷凝器进入真空沸腾式造水机形成淡水，进入淡水舱。

天然气液化系统带有冷剂压缩机、冷剂换热器、LNG储舱、凝析油舱，冷剂压缩机与冷剂换热器一端连接形成第二循环网，冷剂换热器另一端分别与LNG储舱、气液分离处理系统连接；天然气经过气液分离处理系统处理后分别进入冷剂换热器、凝析油舱。

上述一种基于核动力的浮式液化天然气装置(FLNG)驱动系统，更进一步地，在第一循环网中，主循环泵通往核反应堆的路径上、核反应堆通往蒸汽发生器的路径上，设置有稳压器。

上述一种基于核动力的浮式液化天然气装置(FLNG)驱动系统，更进一步地，核反应堆是压水反应堆，载热介质为加压至15mpa-20mpa的水。

上述一种基于核动力的浮式液化天然气装置(FLNG)驱动系统，更进一步地，机舱段加热系统包括污油舱、滑油罐、油渣舱、造水机的加热。