一种基于太阳能-烟气余热双热源热泵的热激法天然气水合物开采装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于海洋油气资源开发技术领域，提供一种基于太阳能‑烟气余热双热源热泵的热激法天然气水合物开采装置及方法。该装置包括水合物开采系统、太阳能‑烟气余热混合热源集热系统、海水源热汇集热散热系统和热泵循环系统，四个系统相互配合，海水源热汇集热散热系统将热泵循环系统产生的热量输送到水合物开采系统，太阳能‑烟气余热混合热源集热系统为热泵循环系统提供热源。本发明专利技术实现了海洋区域太阳能和烟气余热的高效利用，结合热泵技术，为海洋天然气水合物的开采提供了一种高效可行的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于太阳能-烟气余热双热源热泵的热激法天然气水合物开采装置及方法
本专利技术属于海洋油气资源开发
，针对目前海洋天然气水合物热激法开采所存在的热源问题，将海上油田燃气透平发电机的烟气余热搭配海上丰富的太阳能，通过热泵技术提高品位，用于热激法开采天然气水合物，提供了一种基于太阳能-烟气余热热泵的热激法海洋天然气水合物开采装置及方法。
技术介绍
天然气水合物，俗称可燃冰，是由烃类物质与水在低温高压条件下形成的具有笼状晶体结构的物质，燃烧废气中只有CO2和水，对环境没有污染。标准状况下，单位体积的气体水合物可以储存164单位体积的甲烷气体，热值很高，是一种十分优质的能源，可用于替代煤炭等传统化石能源。然而，天然气水合物的商业化开采水平目前尚未达到，亟需可行的开采方法。目前天然气水合物的开采技术主要包括降压开采法、热激法和注入化学剂法。热激开采法效率高，容易实现，但至今尚未很好的解决热源能耗高、热量利用效率较低的问题。而热泵是热能和机械能为补偿实现从低温到高温输送热量的设备，可以将提升能量品味。同时太阳能是可再生能源，取之不尽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于太阳能-烟气余热双热源热泵的热激法天然气水合物开采装置，其特征在于，该热激法天然气水合物开采装置包括水合物开采系统、太阳能-烟气余热混合热源集热系统、海水源热汇集热散热系统和热泵循环系统；四个系统相互配合，海水源热汇集热散热系统将热泵循环系统产生的热量输送到水合物开采系统，太阳能-烟气余热混合热源集热系统为热泵循环系统提供热源；/n所述的水合物开采系统主要由开采井(37)、注入井(32)、高压泵(30)、保温层(29)、球形喷头(35)、气液分离器(23)、天然气储气罐(22)、污水储集罐(24)、液位警示器(25)和海水吸入泵(26)组成；所述的开采井(37)为L型井，开采井竖直...

【技术特征摘要】
1.一种基于太阳能-烟气余热双热源热泵的热激法天然气水合物开采装置，其特征在于，该热激法天然气水合物开采装置包括水合物开采系统、太阳能-烟气余热混合热源集热系统、海水源热汇集热散热系统和热泵循环系统；四个系统相互配合，海水源热汇集热散热系统将热泵循环系统产生的热量输送到水合物开采系统，太阳能-烟气余热混合热源集热系统为热泵循环系统提供热源；
所述的水合物开采系统主要由开采井(37)、注入井(32)、高压泵(30)、保温层(29)、球形喷头(35)、气液分离器(23)、天然气储气罐(22)、污水储集罐(24)、液位警示器(25)和海水吸入泵(26)组成；所述的开采井(37)为L型井，开采井竖直段(33)出口端连接气液分离器(23)，开采井竖直段(33)穿过海水层(31)到达天然气水合物储层(34)，开采井水平段(36)位于天然气水合物储层(34)中；所述的天然气储集罐(22)、气液分离器(23)、污水储气罐(24)依次连接；所述的保温层(29)采用真空绝热；所述的注入井(32)入口连接高压泵(30)，其出口端位于天然气水合物储层(34)，所述的高压泵(30)位于保温层(29)中，注入井(32)下端设有球形喷头(35)；所述的液位警示器(25)将实时液位反馈给海水吸入泵(26)；
所述的太阳能-烟气余热混合热源集热系统主要由直接接触式换热塔(2)、冷空气排管(1)、热源水排管(3)、汽轮机(6)、发动机(7)、压缩机(8)、第一热源水泵(4)、太阳能集热板(5)、第二热源水泵(9)、热源水保温箱(15)、温度探测仪(16)、蒸发换热器(17)、信号反馈器(20)和阀门组成；所述的冷空气排管(2)和热源水排管(3)均与直接接触式换热塔(1)密封焊接；所述的热源水排管(3)入口端通过第一热源水泵(4)与蒸发换热器(17)热源水出口端相连接；热源水排管(3)出口端与蒸发换热器(17)热源水入口端相连接；所述的太阳能集热板(5)入口端通过第二热源水泵(9)与蒸发换热器(17)热源水出口端相连接；太阳能集热板(5)出口端与蒸发换热器(17)热源水入口端相连接；太阳能集热板(5)和热源水排管(3)并联；所述的热源水保温箱(15)通过入口阀门V1和出口阀门V2分别连接在蒸发换热器(17)的热源水入口和出口；所述的冷空气排管(1)的入口端接入冷空气，出口端依次连接汽轮机(6)、发动机(7)和压缩机(8)；所述的温度探测仪(16)和信号反馈器(20)均与入口阀门(V1)和出口阀门(V2)依次连接；
所述的海水源热汇集热散热系统主要由冷凝器(13)、虹吸罐(11)、虹吸管(18)、污水储集罐(24)、液位警示器(25)、第一热汇水泵(10)、第二热汇水泵(21)、热源水保温箱(15)和温度探测仪(16)组成；所述的冷凝器(13)的热汇水...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋永臣，王欣茹，杨明军，郑嘉男，赵越超，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21