一种基于核动力的浮式生产储油装置(FPSO)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、泵组透平系统、机舱及杂用蒸汽系统、货油舱段加热系统以及上部模块加热系统。发电系统的发电透平与制氮加热器连接。本发明专利技术对在FPSO核动力系统第二循环网中做功后的大量低温乏汽回收利用，将低温热能与制氮系统相结合，省去电加热器能耗，提高系统热效率，整体经济性能好。好。好。
【技术实现步骤摘要】
一种基于核动力的浮式生产储油装置(FPSO)驱动系统
[0001]本专利技术涉及浮式生产储油装置(FPSO)
，具体涉及一种基于核动力的浮式生产储油装置(FPSO)驱动系统。
技术介绍
[0002]FPSO(Floating Production Storage and Offloading)是集生产、储油、卸油为一体的海上浮式生产储卸油装置。作为海上主要油气生产设施，其在开采能源的同时，消耗大量一次能源原油或天然气。在全球日益重视节能环保的趋势下，需要通过改善FPSO动力源和优化自身系统的方式，来降低FPSO运行成本及对环境的破坏。
[0003]核能作为一种清洁高效的能源，既能够增加能源供应、优化能源结构，同时能大大减少温室气体和污染气体的排放。目前，陆上核能发电技术在商业运行中已非常成熟，但在核电系统冷却水将乏汽携带的大量低温热能带走，以温排水的形式释放到水环境中，造成了大量的低温热能的浪费。
[0004]FPSO日常作业和外输作业中需要消耗大量的氮气，工艺系统日常需进行氮化处理，外输穿梭油轮作业需要补充氮气维持舱内压力，外输作业后漂浮软管需要用氮气对软管内滞留油品进行吹扫、置换。安装大容量制氮系统可有效解决氮气需求量的问题，但制氮系统中空气压缩机等设备耗能高，同时膜分离制氮法过膜压缩空气最佳温度为45℃，需要电动空气加热器对过滤后的压缩空气进行加热。
[0005]若能将核能与FPSO驱动系统结合，并将核能系统中的低温热能运用于FPSO已有系统中，将在节能环保的同时，最大化能源利用率，打造节能降耗和环保型的FPSO。
技术实现思路
[0006]为解决上述问题，本专利技术提供一种基于核动力的浮式生产储油装置(FPSO)驱动系统，旨在达到合理利用核动力为能源，制氮过程能够节能降耗，避免对海洋环境造成破坏的目的，其所采用的技术方案是：
[0007]一种基于核动力的浮式生产储油装置(FPSO)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、泵组透平系统、机舱及杂用蒸汽系统、货油舱段加热系统以及上部模块加热系统。
[0008]蒸汽发生器与发电机透平、制氮加热器连接后，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，形成第二循环网，高压给水加热器与蒸汽发生器之间设置有给水控制阀。
[0009]蒸汽发生器经由节流装置与泵组透平连接后，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，形成第三循环网。
[0010]冷凝器另一端与海水连通，大海中的海水通过冷凝器海水泵泵入海水冷凝器内，再从海水冷凝器内流出，流回至大海。
[0011]蒸汽发生器经由节流装置分别与机舱及杂用蒸汽系统、货油舱段加热系统、上部模块加热系统连接，饱和蒸汽在机舱及杂用蒸汽系统、货油舱段加热系统、上部模块加热系统内做功后形成的乏汽汇入乏汽总管，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，高原上加热器回流至蒸汽发生器。
[0012]蒸汽发生器提供给发电系统4mpa
‑
8mpa的饱和蒸汽，提供给泵组透平系统1.6mpa
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1.96mpa的饱和蒸汽，提供给机舱及杂用蒸汽系统、货油舱段加热系统、上部模块加热系统0.4mpa
‑
0.98mpa的饱和蒸汽。
[0013]发电机透平通往制氮加热器的通路上设置有第一阀门，制氮加热器接入乏汽总管的通路上设置有第二阀门，发电机透平通往乏汽总管的管路上设置有第三阀门，第三阀门与第一阀门、第二阀门并联。
[0014]上述一种基于核动力的浮式生产储油装置(FPSO)驱动系统，更进一步地，机舱及杂用蒸汽系统包括污油舱、柴油分油机加热器、滑油罐、油渣舱、压载水滤器间散热器、洗舱海水加热器、冬季舱室供暖。
[0015]上述一种基于核动力的浮式生产储油装置(FPSO)驱动系统，更进一步地，货油舱段加热系统包括污油水舱、燃油舱、生产水舱、甲板加热器。
[0016]上述一种基于核动力的浮式生产储油装置(FPSO)驱动系统，更进一步地，上部模块加热系统包括生产分离器、原油加热器、回注水加热器、闭排罐、生活热水、房间供暖、管线伴热。
[0017]上述一种基于核动力的浮式生产储油装置(FPSO)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。
[0018]上述一种基于核动力的浮式生产储油装置(FPSO)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。
[0019]上述一种基于核动力的浮式生产储油装置(FPSO)驱动系统，更进一步地，淡水舱通过管路依次与淡水泵、温水箱连接，淡水泵与温水箱之间设置有温水箱控制阀。
[0020]上述一种基于核动力的浮式生产储油装置(FPSO)驱动系统，更进一步地，蒸汽发生器内设置有第二液位传感器，第二液位传感器与给水控制阀通过信号连接。
[0021]上述一种基于核动力的浮式生产储油装置(FPSO)驱动系统，更进一步地，甲板加热器与油舱相连通，油舱内设置有潜液泵，油经潜液泵泵入甲板加热器内，经由甲板加热器处理后回流至油舱。
[0022]上述一种基于核动力的浮式生产储油装置(FPSO)驱动系统，更进一步地，温水箱内设置有第一液位传感器，第一液位传感器与温水箱控制阀信号连接。
[0023]本专利技术的有益效果是：
[0024]1.本专利技术采用核能作为FPSO的动力源，将核能转换的热能分别应用于高中低不同的热能用户。并将蒸汽作为驱动系统的热介质，其载热能力强，提高系统换热效率。
[0025]2.将核燃料作为FPSO的动力源，其绿色低碳、节能环保并且能量密度高，单堆燃料寿命长，动力强劲。核燃料对高能耗、高排放的FPSO工厂而言，即降低运行成本又避免生态破坏。
[0026]3.本专利技术对在FPSO核动力系统第二循环网中做功后的大量低温乏汽回收利用，将
低温热能与制氮系统相结合，省去电加热器能耗，提高系统热效率，整体经济性能好。
附图说明
[0027]图1是本专利技术的系统图；
[0028]其中：1
‑
核反应堆、2
‑
蒸汽发生器、3
‑
主循环泵、4
‑
稳压器、5
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节流装置、6
‑
泵组透平、7
‑
发电机透平、8
‑
污油舱、9
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柴油分油机加热器、10
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滑油罐、11
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油渣舱、12
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压载水滤器间散热器、13
‑
洗舱海水加热器、14...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于核动力的浮式生产储油装置(FPSO)驱动系统，其特征在于：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、泵组透平系统、机舱及杂用蒸汽系统、货油舱段加热系统以及上部模块加热系统；蒸汽发生器与发电机透平、制氮加热器连接后，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，形成第二循环网，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，形成第三循环网；冷凝器另一端与海水连通，大海中的海水通过冷凝器海水泵泵入海水冷凝器内，再从海水冷凝器内流出，流回至大海；蒸汽发生器经由节流装置分别与机舱及杂用蒸汽系统、货油舱段加热系统、上部模块加热系统连接，饱和蒸汽在机舱及杂用蒸汽系统、货油舱段加热系统、上部模块加热系统内做功后形成的乏汽汇入乏汽总管，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，高原上加热器回流至蒸汽发生器；蒸汽发生器提供给发电系统4mpa
‑
8mpa的饱和蒸汽，提供给泵组透平系统1.6mpa
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1.96mpa的饱和蒸汽，提供给机舱及杂用蒸汽系统、货油舱段加热系统、上部模块加热系统0.4mpa
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0.98mpa的饱和蒸汽；发电机透平通往制氮加热器的通路上设置有第一阀门，制氮加热器接入乏汽总管的通路上设置有第二阀门，发电机透平通往乏汽总管的管路上设置有第三阀门，第三阀门与第一阀门、第二阀门并联。2.根据权利要求1所述的一种基于核动力的浮式生产储油装置(F...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙强，吴楠，孙德壮，张义明，董庆辉，张林涛，郭强，杜欣，彭东升，
申请(专利权)人：大连船舶重工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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