[實用新型]一種基于核動力的浮式生產儲油裝置(FPSO)驅動系統

有效

• 申請號: 202122887079.2
• 申請日: 2021-11-19
• 公開（公告）號: CN216741653U
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 孫強;吳楠;孫德壯;張義明;董慶輝;張林濤;郭強;杜欣;彭東升
• 申請（專利權）人: 大連船舶重工集團有限公司
• 主分類號: F01K27/02
• 分類號: F01K27/02;F01K13/00;G21D5/00
• 代理公司: 大連格智知識產權代理有限公司 21238
• 代理人: 劉琦

一種基于核動力的浮式生產儲油裝置(FPSO)驅動系統，有蒸汽發生模塊，蒸汽發生模塊的堆艙內設置有核反應堆，核反應堆依次與蒸汽發生器、主循環泵連接形成第一循環網；蒸汽發生器產生飽和蒸汽的熱量依次提供給發電系統、泵組透平系統、機艙及雜用蒸汽系統、貨油艙段加熱系統以及上部模塊加熱系統。發電系統的發電透平與制氮加熱器連接。本發明對在FPSO核動力系統第二循環網中做功后的大量低溫乏汽回收利用，將低溫熱能與制氮系統相結合，省去電加熱器能耗，提高系統熱效率，整體經濟性能好。

技術領域

本發明涉及浮式生產儲油裝置(FPSO)技術領域，具體涉及一種基于核動力的浮式生產儲油裝置(FPSO)驅動系統。

背景技術

FPSO(Floating Production Storage and Offloading)是集生產、儲油、卸油為一體的海上浮式生產儲卸油裝置。作為海上主要油氣生產設施，其在開采能源的同時，消耗大量一次能源原油或天然氣。在全球日益重視節能環保的趨勢下，需要通過改善FPSO動力源和優化自身系統的方式，來降低FPSO運行成本及對環境的破壞。

核能作為一種清潔高效的能源，既能夠增加能源供應、優化能源結構，同時能大大減少溫室氣體和污染氣體的排放。目前，陸上核能發電技術在商業運行中已非常成熟，但在核電系統冷卻水將乏汽攜帶的大量低溫熱能帶走，以溫排水的形式釋放到水環境中，造成了大量的低溫熱能的浪費。

FPSO日常作業和外輸作業中需要消耗大量的氮氣，工藝系統日常需進行氮化處理，外輸穿梭油輪作業需要補充氮氣維持艙內壓力，外輸作業后漂浮軟管需要用氮氣對軟管內滯留油品進行吹掃、置換。安裝大容量制氮系統可有效解決氮氣需求量的問題，但制氮系統中空氣壓縮機等設備耗能高，同時膜分離制氮法過膜壓縮空氣最佳溫度為45℃，需要電動空氣加熱器對過濾后的壓縮空氣進行加熱。

若能將核能與FPSO驅動系統結合，并將核能系統中的低溫熱能運用于FPSO已有系統中，將在節能環保的同時，最大化能源利用率，打造節能降耗和環保型的FPSO。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種基于核動力的浮式生產儲油裝置(FPSO)驅動系統，旨在達到合理利用核動力為能源，制氮過程能夠節能降耗，避免對海洋環境造成破壞的目的，其所采用的技術方案是：

一種基于核動力的浮式生產儲油裝置(FPSO)驅動系統，有蒸汽發生模塊，蒸汽發生模塊的堆艙內設置有核反應堆，核反應堆依次與蒸汽發生器、主循環泵連接形成第一循環網；蒸汽發生器產生飽和蒸汽分別進入發電系統、泵組透平系統、機艙及雜用蒸汽系統、貨油艙段加熱系統以及上部模塊加熱系統。

蒸汽發生器與發電機透平、制氮加熱器連接后，匯入乏汽總管，乏汽總管依次與冷凝器、冷凝水泵、溫水箱、除氧器、給水泵、高壓給水加熱器連接，形成第二循環網，高壓給水加熱器與蒸汽發生器之間設置有給水控制閥。

蒸汽發生器經由節流裝置與泵組透平連接后，匯入乏汽總管，乏汽總管依次與冷凝器、冷凝水泵、溫水箱、除氧器、給水泵、高壓給水加熱器連接，形成第三循環網。

冷凝器另一端與海水連通，大海中的海水通過冷凝器海水泵泵入海水冷凝器內，再從海水冷凝器內流出，流回至大海。

蒸汽發生器經由節流裝置分別與機艙及雜用蒸汽系統、貨油艙段加熱系統、上部模塊加熱系統連接，飽和蒸汽在機艙及雜用蒸汽系統、貨油艙段加熱系統、上部模塊加熱系統內做功后形成的乏汽匯入乏汽總管，乏汽總管依次與冷凝器、冷凝水泵、溫水箱、除氧器、給水泵、高壓給水加熱器連接，高原上加熱器回流至蒸汽發生器。

蒸汽發生器提供給發電系統4mpa-8mpa的飽和蒸汽，提供給泵組透平系統1.6mpa-1.96mpa的飽和蒸汽，提供給機艙及雜用蒸汽系統、貨油艙段加熱系統、上部模塊加熱系統0.4mpa-0.98mpa的飽和蒸汽。