[发明专利]一种多能互补海上采油供热平台系统

说明书

本发明涉及海上采油相关技术领域，具体为一种多能互补海上采油供热平台系统，包括风力发电动力系统、海水源蒸发系统和海水源加热系统，海水源加热系统包括太阳能预热系统、海水源热泵系统及锅炉加热系统，海水源蒸发系统与海水源热泵系统连接，采用海水作为热源，风力发电动力系统与海水源热泵系统连接，将风能转化为动能，为海水源热泵系统提供运转动力；本发明通过对海上采油平台综合热管理，将不同能源统一转化为热能，实现多能源互补、节能降耗的目的，同时采用三级加热系统，为海上采油伴热提供热源，在有效减少能源消耗前提下，提高资源利用率及效率，降低采油成本。

技术领域

本发明涉及海上采油相关技术领域，具体为一种多能互补海上采油供热平台系统。

背景技术

海上能源丰富，风能、太阳能和海水都是良好的清洁能源，其中海水不仅是良好的热源，还是工业生产中常用的载冷剂。在新能源产业“二次创业”背景下，海上风电为海上石油平台供电具有巨大的优势，更加符合国家绿色环保理念，能够大幅降低碳和氮氧化物的排放。石油化工产业是我国国民经济的基础和支柱产业，然而石油再生时间相对较长，因此在开采过程中，应尽可能降低损失，减少能耗，同时提高开采量。目前石油开采一般采用采油伴热的方法，热采具有有效降低原油粘度及防冻防凝的作用，可进一步提高石油开采量。

现在海上采油伴热多利用单一能源进行供热。例如：风力发电机组余热利用的热源供给装置、电热杆、井下红外加热及热化学法等，尤其是风力发电机组余热利用的热源供给装置，虽然取得了一定的积极效益，但对所需风力发电机组的功率要求过大，这对海上采油平台系统是一种极大的负担。如果通过综合热管理，合理利用海上能源，提高资源利用率，在极大程度上能够有效减小单一能源为采油热伴提供热源所带来的负担，同时提高石油产量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有的海上采油伴热所用能源单一，且资源利用率较低的问题，现提供一种多能互补海上采油供热平台系统。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种多能互补海上采油供热平台系统，包括风力发电动力系统、海水源蒸发系统和海水源加热系统；

所述海水源加热系统包括通过海水管路连接的太阳能预热系统、海水源热泵系统及锅炉加热系统，首先将海水输送至太阳能预热系统进行一级预热，再进入海水源热泵系统进行二次加热，最后进入锅炉加热系统进行三级加热，加热温度逐级递增，从而产生过热饱和蒸汽，为海上采油伴热提供热源。

所述海水源蒸发系统与海水源热泵系统连接，其采用海水作为热源，促使海水源热泵系统中制冷剂吸热蒸发，海水能源丰富，使用方便。

所述风力发电动力系统与海水源热泵系统连接，用于将风能转化为动能，为海水源热泵系统提供运转动力，风力发电在为海上采油基地供电的同时，利用风机的扇叶转动所产生的动能来驱动海水源热泵系统进行二级加热，在不消耗资源的同时完成加热，由于海上风能取之不尽，风力发电的扇叶持续转动，这部分动能可以大大减少热泵系统运行所消耗的资源，使海上风电采油平台可持续化发展。

上述技术方案将海上风能转化为动能，为海水源加热系统提供动力，且利用海上太阳能对海水进行一级预热，并利用热泵对海水进行二级加热，加热后的海水通过锅炉进行三级加热，同时海水源蒸发系统以海水为热源，与海水源热泵系统中的制冷剂进行换热，从而使制冷剂吸热蒸发进入下一个循环，实现多能源互补、节能降耗的目的，提高了资源利用率。

进一步的，所述太阳能预热系统包括第二海水泵及太阳能集热器，所述第二海水泵的输入端延伸至海水中，输出端和太阳能集热器输入端连接；

太阳能预热系统工作时，海水经第二海水泵将海水引入太阳能集热器中，利用太阳能对海水进行一级预热，预热后的海水进入海水源热泵系统进行二级加热；