CN105201580A - 一种采油联合站天然气综合利用系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种采油联合站天然气综合利用系统，包括燃气轮机、低压蒸汽驱动设备、第一发电机、第二发电机、凝汽器；其中，采油联合站备用电端连接外部电网；外部第三分离设备连接燃气轮机；燃气轮机连接第一发电机，燃气轮机还连接低压蒸汽驱动设备；第一发电机连接至采油联合站自备电端；低压蒸汽驱动设备连接凝汽器，低压蒸汽驱动设备连接第二发电机；第二发电机连接采油联合站自备电端；凝汽器还连接外部输油管线加热水套。本发明具有节约能源、效率高、污染小等特点，可广泛应用于石油行业。
Description
技术领域
本发明涉及天然气利用技术，特别是涉及一种采油联合站天然气综合利用系统。
背景技术
在实际工程应用中，石油行业对开采的原油首先通过采油联合站进行油、水。天然气的分离。图1是背景技术中采油联合站的组成结构示意图。如图1所示，采油联合站1包括用于将对来自采油井的原油进行初步的天然气、水、油分离后得带的预分离石油传输至第一分离设备12的预分离设备11；用于将来自预分离设备11的预分离石油进行脱水与净化，并将得到的水发送至外部、将除去水与杂质的脱水石油提供给第二分离设备13的第一分离设备12；用于对来自第一分离设备12的脱水石油进行油分离，并将得到的分离油发送至外部、将得到脱油产品提供给第三分离设备14的第二分离设备13；用于对来自第二分离设备13的脱油产品进行天然气脱水处理，并将得到的天然气与水发送至外部的第三分离设备14。采油联合站1在正常运转情况下的耗能占整个石油生产过程耗能的绝大部分，这里，采油联合站1所耗能源为电能。目前，采油联合站1所需电能由电网提供，通常采用A路电源与B路电源两路电源，A路电源与B路电源互为备用电源。
由此可见，在现有技术中，采油联合站耗能比较大。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种能较大节约能源的采油联合站天然气综合利用系统。
为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：
一种采油联合站天然气综合利用系统，包括：预分离设备、第一分离设备、第二分离设备、第三分离设备；所述天然气综合利用系统还包括燃气轮机、低压蒸汽驱动设备、第一发电机、第二发电机、凝汽器；其中，所述采油联合站备用电端连接至外部电网；
燃气轮机，用于将来自第三分离设备的天然气作为燃烧源，并将天然气燃烧产生的热能通过做功方式转化为机械能传递至第一发电机，将热能做功后得到的尾气发送至低压蒸汽驱动设备。
第一发电机，用于将来自燃气轮机的机械能转化为电能，并将得到的电能作为自备电提供给所述采油联合站。
低压蒸汽驱动设备，用于根据来自凝汽器的凝结水与外部供水，将来自燃气轮机的尾气中的余热作为热源生产低压蒸汽；将低压蒸汽产生的热能通过做功方式转化为机械能传递至第二发电机，将低压蒸汽产生做功后产生的乏汽发送至凝汽器。
第二发电机，用于将来自低压蒸汽驱动设备的机械能转化为电能，并将得到的电能作为自备电提供给所述采油联合站。
凝汽器，用于对来自低压蒸汽驱动设备的乏汽与来自外部输油管线加热水套的水进行热交换后，乏汽被凝结为凝结水补充至低压蒸汽驱动设备，来自外部输油管线加热水套的水被加热后输送至输油管线加热水套。
第三分离设备天然气输出端连接燃气轮机输入端；燃气轮机第一输出端连接第一发电机输入端，燃气轮机第二输出端连接低压蒸汽驱动设备第一输入端；第一发电机输出端连接至所述采油联合站自备电端；低压蒸汽驱动设备第二输入端连接凝汽器第一输出端，低压蒸汽驱动设备第一输出端连接第二发电机输入端，低压蒸汽驱动设备第二输出端连接凝汽器第一输入端；第二发电机输出端连接至所述采油联合站自备电端；凝汽器第二输入端与第二输出端连接至外部输油管线加热水套。
综上所述，本发明所述采油联合站天然气综合利用系统以采油联合站分离得到的天然气作为能源，通过燃烧天然气产生的热能驱动发动机转轴，又将机械能转化为电能；而且，天然气在燃气轮机中燃烧产生的尾气也被充分利用，用来发电。第一发电机与第二发电机产生的电能作为自备电共采油联合站的电源，而电网作为采油联合站的备用电源，保障采油联合站正常供电。由此可见，本发明所述采油联合站天然气综合利用系统能较大的节约能源；而且，与燃煤等提供的能量相比，其功能效率较高且环境污染较小。
附图说明
图1是为背景技术中采油联合站的组成结构示意图。
图2是本发明所述采油联合站天然气综合利用系统的组成结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
图2是本发明所述采油联合站天然气综合利用系统的组成结构示意图。如图2所示，本发明所述采油联合站天然气综合利用系统，包括：预分离设备11、第一分离设备12、第二分离设备13、第三分离设备14；所述天然气综合利用系统还包括燃气轮机2、低压蒸汽驱动设备3、第一发电机4、第二发电机5、凝汽器6；其中，所述采油联合站1备用电端连接至外部电网；
燃气轮机2，用于将来自第三分离设备14的天然气作为燃烧源，并将天然气燃烧产生的热能通过做功方式转化为机械能传递至第一发电机4，将热能做功后得到的尾气发送至低压蒸汽驱动设备3。
第一发电机4，用于将来自燃气轮机2的机械能转化为电能，并将得到的电能作为自备电提供给所述采油联合站1。
低压蒸汽驱动设备3，用于根据来自凝汽器6的凝结水与外部供水，将来自燃气轮机2的尾气中的余热作为热源生产低压蒸汽；将低压蒸汽产生的热能通过做功方式转化为机械能传递至第二发电机5，将低压蒸汽产生做功后产生的乏汽发送至凝汽器6。
第二发电机5，用于将来自低压蒸汽驱动设备3的机械能转化为电能，并将得到的电能作为自备电提供给所述采油联合站1。
凝汽器6，用于对来自低压蒸汽驱动设备3的乏汽与来自外部输油管线加热水套的水进行热交换后，乏汽被凝结为凝结水补充至低压蒸汽驱动设备3，来自外部输油管线加热水套的水被加热后输送至输油管线加热水套。
第三分离设备14天然气输出端连接燃气轮机2输入端；燃气轮机2第一输出端连接第一发电机4输入端，燃气轮机2第二输出端连接低压蒸汽驱动设备3第一输入端；第一发电机4输出端连接至所述采油联合站1自备电端；低压蒸汽驱动设备3第二输入端连接凝汽器6第一输出端，低压蒸汽驱动设备3第一输出端连接第二发电机5输入端，低压蒸汽驱动设备3第二输出端连接凝汽器6第一输入端；第二发电机5输出端连接至所述采油联合站1自备电端；凝汽器6第二输入端与第二输出端连接至外部输油管线加热水套。
总之，本发明所述采油联合站天然气综合利用系统以采油联合站分离得到的天然气作为能源，通过燃烧天然气产生的热能驱动发动机转轴，又将机械能转化为电能；而且，天然气在燃气轮机中燃烧产生的尾气也被充分利用，用来发电。第一发电机与第二发电机产生的电能作为自备电共采油联合站的电源，而电网作为采油联合站的备用电源，保障采油联合站正常供电。由此可见，本发明所述采油联合站天然气综合利用系统能较大的节约能源；而且，与燃煤等提供的能量相比，其功能效率较高且环境污染较小。
实际应用中，天然气在燃气轮机中燃烧产生的尾气温度超过200℃。
本发明中，低压蒸汽驱动设备3包括低压蒸汽锅炉、汽轮机；其中，低压蒸汽锅炉第一输入端连接凝汽器6第一输出端，低压蒸汽锅炉输出端连接汽轮机输入端，汽轮机输出端连接第二发电机5输入端。
低压蒸汽锅炉，用于根据来自凝汽器6的凝结水与外部供水，将来自燃气轮机2的尾气中的余热作为热源生产低压蒸汽，并将低压蒸汽发送至汽轮机。
汽轮机，用于将来自低压蒸汽锅炉的低压蒸汽产生的热能通过做功方式转化为机械能传递至第二发电机5，将低压蒸汽产生做功后产生的乏汽发送至凝汽器6。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种采油联合站天然气综合利用系统，包括：预分离设备、第一分离设备、第二分离设备、第三分离设备；其特征在于，所述天然气综合利用系统还包括燃气轮机、低压蒸汽驱动设备、第一发电机、第二发电机、凝汽器；其中，所述采油联合站备用电端连接至外部电网；
燃气轮机，用于将来自第三分离设备的天然气作为燃烧源，并将天然气燃烧产生的热能通过做功方式转化为机械能传递至第一发电机，将热能做功后得到的尾气发送至低压蒸汽驱动设备；
第一发电机，用于将来自燃气轮机的机械能转化为电能，并将得到的电能作为自备电提供给所述采油联合站；
低压蒸汽驱动设备，用于根据来自凝汽器的凝结水与外部供水，将来自燃气轮机的尾气中的余热作为热源生产低压蒸汽；将低压蒸汽产生的热能通过做功方式转化为机械能传递至第二发电机，将低压蒸汽产生做功后产生的乏汽发送至凝汽器；
第二发电机，用于将来自低压蒸汽驱动设备的机械能转化为电能，并将得到的电能作为自备电提供给所述采油联合站；
凝汽器，用于对来自低压蒸汽驱动设备的乏汽与来自外部输油管线加热水套的水进行热交换后，乏汽被凝结为凝结水补充至低压蒸汽驱动设备，来自外部输油管线加热水套的水被加热后输送至输油管线加热水套；
第三分离设备天然气输出端连接燃气轮机输入端；燃气轮机第一输出端连接第一发电机输入端，燃气轮机第二输出端连接低压蒸汽驱动设备第一输入端；第一发电机输出端连接至所述采油联合站自备电端；低压蒸汽驱动设备第二输入端连接凝汽器第一输出端，低压蒸汽驱动设备第一输出端连接第二发电机输入端，低压蒸汽驱动设备第二输出端连接凝汽器第一输入端；第二发电机输出端连接至所述采油联合站自备电端；凝汽器第二输入端与第二输出端连接至外部输油管线加热水套。
2.根据权利要求1所述的采油联合站天然气综合利用系统，其特征在于，所述低压蒸汽驱动设备包括低压蒸汽锅炉、汽轮机；其中，
低压蒸汽锅炉，用于根据来自所述凝汽器的凝结水与外部供水，将来自所述燃气轮机的尾气中的余热作为热源生产低压蒸汽，并将低压蒸汽发送至汽轮机；
汽轮机，用于将来自低压蒸汽锅炉的低压蒸汽产生的热能通过做功方式转化为机械能传递至所述第二发电机，将低压蒸汽产生做功后产生的乏汽发送至所述凝汽器；
低压蒸汽锅炉第一输入端连接所述凝汽器第一输出端，低压蒸汽锅炉输出端连接汽轮机输入端，汽轮机输出端连接所述第二发电机输入端。
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