一种油田用碟式光热斯特林发电系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种油田用碟式光热斯特林发电系统，包括太阳能集热装置、油田伴生气热源装置、斯特林发电装置和传热工质循环管路，所述太阳能集热装置将太阳能转化为热能，所述油田伴生气热源装置将油田伴生气转化为热能，所述太阳能集热装置和油田伴生气热源装置产生的热能通过所述传热工质循环管路输送至所述斯特林发电装置，所述斯特林发电装置将热能转化为电能，向油田供电供热。本实用新型专利技术的发电系统效率高，发电功率稳定，能够实现热电联产，并对油田伴生气进行了有效利用。

【技术实现步骤摘要】
一种油田用碟式光热斯特林发电系统
本技术涉及能源利用领域，具体涉及一种油田用碟式光热斯特林发电系统。
技术介绍
随着全球能源消耗的趋于紧张，人们对环境的关注日益加强。能源短缺和环境污染已经成为影响人们生活和制约社会发展的重要课题，世界各国都在努力开发清洁的新能源。油田伴生气资源相对比较丰富，其因热值高，燃烧无污染的特点，其回收利用也得到了重视，利用伴生气冷热电三联供技术节能效果尤为明显，大大减少了资源的浪费。同时，太阳能作为一种清洁环保、储量无穷的自然能源，其在人类所利用的能源种类中所占比例变得越来越大，碟式斯特林太阳能热发电技术的转换效率最高、排放最低、布置灵活的优势，在光热发电领域中备受青睐，具有很好的能源利用效率和市场发展前景。现有的技术是油田伴生气发电多采用内燃机，其受制于气源压力及气量影响，气量越小发电效率越低低，输出功率不稳定；蝶式斯特林只能在有太阳的晴天发电；且由于斯特林发动机的位置不固定(随碟架一起转动)而难以实现系统的蓄热或补燃。发电机的输出功率容易受到天气的影响，即使在白天，其日照强度也是不断变化的，因此输出的电能不稳定，接入电网前需要将其调整为稳定的输出。
技术实现思路
针对现有技术中的小气量伴生气发电燃气内燃机发电效率低及太阳能发电装置发电不稳定和热能损失的技术问题，本技术提供了一种油田用碟式光热斯特林发电系统。本技术通过以下技术方案实现：一种油田用碟式光热斯特林发电系统，包括太阳能集热装置、油田伴生气热源装置、斯特林发电装置和传热工质循环管路，其特征在于：所述太阳能集热装置将太阳能转化为热能，所述油田伴生气热源装置将油田伴生气转化为热能，所述太阳能集热装置和油田伴生气热源装置产生的热能通过所述传热工质循环管路输送至所述斯特林发电装置，所述斯特林发电装置将热能转化为电能，向油田区域电网供电。进一步的，所述斯特林发电装置包括散热器，所述散热器与油田伴热系统连接，采用所述斯特林发电装置的余热向油田现场提供热量。进一步的，所述散热器与油田伴热系统之间设置有二级换热器。进一步的，所述油田用碟式光热斯特林发电系统还包括蓄热装置。进一步的，所述蓄热装置为高温蓄热装置，所述高温蓄热装置将所述传热工质循环管路提供的热能进行储存，所述斯特林发电装置将所述高温蓄热装置储存的热能转化为电能，向油田区域电网提供蓄热式发电。进一步的，所述蓄热装置为低温水蓄热装置，所述低温水蓄热装置与所述油田伴热系统连接，对油田现场提供热量。进一步的，所述蓄热装置为跨季节自然水体蓄热装置，所述跨季节自然水体蓄热装置对夏季余热进行储存，并在冬季对油田现场提供热量。进一步的，所述油田伴生气热源装置为油田伴生气焚烧炉或油田伴生气燃烧器中的任意一种。进一步的，所述太阳能集热装置在日照时段向所述斯特林发电装置提供热能，所述油田伴生气热源装置在非日照时段向所述斯特林发电装置提供热能。进一步的，所述散热器采用所述斯特林发电装置的余热对油罐和油田管道进行伴热，或对油田区域进行生活供热。本技术能够实现对油田伴生气及太阳能两种能源的分布式利用，避免了现有技术中碟式斯特林发电装置只能在晴天和白天进行发电，其发电效率受天气因素和日照强度影响较大，输出功率极不稳定的技术问题。此外，相比于在碟式斯特林发电系统中额外添加储热装置的现有技术，本技术不仅简化了发电系统组成，降低了整个电力系统的安装维护成本，同时实现了热电联产，利用低排放的高效斯特林发电和油田伴热方式，既解决油田冬季伴热问题，也实现了非光照时段斯特林发电机组利用油田伴生气热源继续稳定输出电能的功能。因此，本技术不但使整个斯特林发电系统效率更高，发电功率更加稳定，而且实现了斯特林发电机组的热电联产，对油田伴生气进行了有效利用，避免了能源浪费，节约了电力系统生产成本，极大地减少油田伴生气的对空排放造成的温室气体排放和空气污染。将油田伴生气供电和太阳能供电进行结合和互补，使得整个供电系统更加灵活、高效和稳定，不仅可以对油田区域进行供电或热电联产。附图说明为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对本技术的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1：本技术实施例1的油田用碟式光热斯特林发电系统的示意图。图2：本技术实施例2的油田用碟式光热斯特林发电系统的示意图。为进一步清楚地说明本技术的结构和各部件之间的连接关系，给出了以下附图标记，并加以说明：1、太阳能集热装置；2、斯特林发电装置；3、冷却液储水箱；4、油田伴生气热源装置；5、冷却器；6、二级换热器；7、流量传感器；8、增压泵；9、热水储水箱；10、低温补水箱；11、两位三通电动阀；12、油田伴热系统；13、补水口。具体实施方式为了更进一步了解本技术的
技术实现思路
，下面将结合具体实施例对本技术作更为详细的描述。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。本技术实施例提供了一种油田用碟式光热斯特林发电系统，包括太阳能集热装置、油田伴生气热源装置、斯特林发电装置和传热工质循环管路。所述太阳能集热装置将太阳能转化为热能，所述太阳能集热装置包括碟式聚光器和光热集热器，所述碟式聚光器包括碟式聚光镜、追日跟踪系统和基础支柱和支架系统组成。所述油田伴生气热源装置将油田伴生气转化为热能，所述油田伴生气热源装置为油田伴生气焚烧炉或油田伴生气燃烧器中的任意一种。所述斯特林发电装置是分布于油田区域内的多个的分布式碟式光热斯特林发电装置。所述传热工质循环管路内部有往复循环的气体循环工质，所述传热工质循环管路包括膨胀腔、压缩腔、动力活塞、配气活塞和回热器。所述太阳能集热装置和油田伴生气热源装置产生的热能通过所述传热工质循环管路输送至所述斯特林发电装置，所述斯特林发电装置将热能转化为电能，向油田区域电网供电。具体的，所述太阳能集热装置利用碟式聚光器和光热集热器对气体循环工质进行高温加热，或者所述传热工质循环管进入所述油田伴生气热源装置对气体循环工质进行高温加热，高温的气体循环工质进入斯特林发动机产生动能带动发电机，从而实现斯特林发电装置的发电。所述太阳能集热装置在日照时段向所述斯特林发电装置提供热能，所述油田伴生气热源装置在非日照时段向所述斯特林发电装置提供热能。因此，所述斯特林发电装置在白天和夜晚均能够稳定和高效地向油田区域电网提供电力，并且所述斯特林发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油田用碟式光热斯特林发电系统，包括太阳能集热装置、油田伴生气热源装置、斯特林发电装置和传热工质循环管路，其特征在于：所述太阳能集热装置将太阳能转化为热能，所述油田伴生气热源装置将油田伴生气转化为热能，所述太阳能集热装置和油田伴生气热源装置产生的热能通过所述传热工质循环管路输送至所述斯特林发电装置，所述斯特林发电装置将热能转化为电能，向油田供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种油田用碟式光热斯特林发电系统，包括太阳能集热装置、油田伴生气热源装置、斯特林发电装置和传热工质循环管路，其特征在于：所述太阳能集热装置将太阳能转化为热能，所述油田伴生气热源装置将油田伴生气转化为热能，所述太阳能集热装置和油田伴生气热源装置产生的热能通过所述传热工质循环管路输送至所述斯特林发电装置，所述斯特林发电装置将热能转化为电能，向油田供电。


2.根据权利要求1所述的油田用碟式光热斯特林发电系统，其特征在于：所述斯特林发电装置包括散热器，所述散热器与油田伴热系统连接，采用所述斯特林发电装置的余热向油田现场提供热量。


3.根据权利要求2所述的油田用碟式光热斯特林发电系统，其特征在于：所述散热器与油田伴热系统之间设置有二级换热器。


4.根据权利要求1所述的油田用碟式光热斯特林发电系统，其特征在于：还包括蓄热装置。


5.根据权利要求4所述的油田用碟式光热斯特林发电系统，其特征在于：所述蓄热装置为高温蓄热装置，所述高温蓄热装置将所述传热工质循环管路提供的热能进行储存，所述斯特林发电装置将所述高温蓄热装置储存的热能转...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔华，杨豫森，徐波，谭智，陈辉，刁福俊，
申请(专利权)人：赫普科技发展北京有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11