CN214170684U - 一种油田伴生气用斯特林发电系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种油田伴生气用斯特林发电系统，通过燃烧油田伴生器来产生电能，包括箱体，所述箱体内设置有燃烧器、二燃室、斯特林发电机、余热回收装置以及控制单元，所述二燃室与燃烧器管道连接，所述二燃室与斯特林发电机相连，所述余热回收装置与斯特发电机管路连接，所述控制单元与燃烧器、二燃室、斯特林发电机以及余热回收装置电性连接。本实用新型将斯特林发电机组应用于油田伴生气领域；同时撬装式布置结构实现了斯特林发电机热电联产模块定制产品标准化。

Description

一种油田伴生气用斯特林发电系统

技术领域

本申请涉及斯特林发电机技术领域，特别是涉及一种油田伴生气用斯特林发电系统。

背景技术

油田伴生气是油田在开采过程中，在油层间伴随石油液体出现的气体。主要成分是甲烷，通常含有大量的乙烷和碳氢重组分，它可以被进一步加工分离，作为纯组分或天然气混合液进行销售利用，因此油田伴生气属于可利用能源。但是，由于受到技术手段及投资成本的限制，且开采过程中伴生气产量不稳定难以收集控制，因此很大部分伴生气被直接排空或烧掉没有利用，造成了能源浪费。部分油田利用内燃机进行了伴生气的回收利用，但是由于内燃机的供气系统对气体的洁净程度要求高，致使内燃机运行很短时间就不得不停机维护，甚至废弃不用，没有起到很好效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种油田伴生气用斯特林发电系统，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种油田伴生气用斯特林发电系统，通过燃烧油田伴生器来产生电能，包括箱体，所述箱体内设置有燃烧器、二燃室、斯特林发电机、余热回收装置以及控制单元，所述二燃室与燃烧器管道连接，所述二燃室与斯特林发电机相连，所述余热回收装置与斯特发电机管路连接，所述控制单元与燃烧器、二燃室、斯特林发电机以及余热回收装置电性连接。

优选的。所述斯特林发电机前端换热部件安装于二燃室内。

优选的。所述余热回收装置包括有废气回收管、烟气换热器、尾气处理装置以及引风机，所述废气回收管将收集的废气通入烟气换热器中，随后通入尾气处理装置，经过尾气处理装置处理后由引风机排放至大气。

优选的。所述烟气换热器为蒸汽发生器。

优选的。所述箱体内还设置有斯特林发电机冷却系统以及斯特林发电机补气装置，所述斯特林发电机冷却系统以及斯特林发电机补气装置与斯特林发电机相连。

优选的。所述斯特林发电机冷却系统为冷却水系统。

与现有技术相比，本申请的一种油田伴生气用斯特林发电系统的有益效果至少包括：

1、将斯特林发动机技术应用到油田伴生气领域，利用斯特林发动机外燃机特点，直接燃烧伴生气进行发电及余热利用，最大化利用伴生气并提高综合效率，为用户增加效益；

2.斯特林发动机设备装置形成模块化系列产品，根据伴生气产量直接选型使用，方便运行及后期维护。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用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申请中记载的一些实施例，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为本实用新型具体实施例的一种油田伴生气用斯特林发电系统的结构结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

结合图1所示，一种油田伴生气用斯特林发电系统包括：油田伴生气储罐1、伴生气连接软管2、标准集装箱体3、集成式伴生气燃烧器4、二燃室 5、斯特林发电机6、排气管道7、斯特林机冷却系统8、烟气换热器9(蒸汽发生器)、.尾气处理装置10、引风机11、电控系统12和斯特林机补气系统13。

油田伴生气储罐1用来收集油田生产过程中的伴生气，并输出稳定伴生气气源

2生气连接软管2用来从1油田伴生气储罐1向集成式伴生气燃烧器输4 送伴生气气源，集成式伴生气燃烧器4在二燃室内5燃烧生成高温烟气。

斯特林发电机6前端换热部件在二燃室内5与高温烟气进行换热，高温烟气通过发动机前端换热部件将温度传递给换热部件内气体工质，气体工质受热膨胀推动斯特林发电机6本体内部活塞，活塞运动带动曲轴转动做功，从而带动发电机转动发电，发电后通过电缆及电控设备将所发电量并网使用；

经过斯特林发电机6换热后的中温烟气，经排气管道7进入烟气换热器9 生成热水进行余热利用，换热后的低温烟气进入尾气处理装置10，最终满足排放要求的尾气经过引风机11排向大气。根据实际需求，烟气换热器9也可换成蒸汽发生器生成蒸汽进行余热利用；

冷却水系统8为斯特林发电机6提供冷却功能；

控制系统12为整个撬装模块提供控制功能；

斯特林机补气系统13为斯特林发电机6提供工作过程中的补气功能。

本装置实现了斯特林发动机机在油田伴生气领域的应用，利用斯特林发动机外燃机特点，直接燃烧伴生气进行发电，并对燃烧生成的余热进行利用，供油田生产使用，实现了伴生气最高综合效率利用，为用户增加了经济效益；

上述除了油田伴生气储罐1及伴生气连接软管2外，其它装置及设备均布置在标准集装箱3中，组成了斯特林机使用油田伴生气的热电联产能源模块。根据实际需要，也可将更多台斯特林发电机单独布置在1个集装箱内，将余热利用及尾气处理系统布置在另外1个集装箱内，实现余热的最大化利用。

本技术专利针对油田伴生气，利用单台或多台斯特林发电机进行发电。与传统应用形式相比，由于斯特林机是一种外燃机，只要接收外界热源就可以运转发电，其对可燃气体的洁净程度要求低，因此可以直接燃烧伴生气，并将燃烧的高温烟气提供给斯特林机工作。经过斯特林机换热后的中温烟气还可以再次利用生成热水或蒸汽供油田生产使用，使伴生气得到充分利用，这在技术上是完全可行的。由于没有前净化处理系统，而且可根据伴生气产量确定匹配的斯特林机台数，实现了投资可控，因此不仅提高了伴生气利用率，也降低了用户投资使用成本，为用户提高经济效益。同时油田伴生气不再直接排空或直接燃烧，保护了大气环境，具有积极的社会效益。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语″包括″、″包含″或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句″包括一个......″限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (6)

1.一种油田伴生气用斯特林发电系统，通过燃烧油田伴生器来产生电能，包括箱体，其特征在于：所述箱体内设置有燃烧器、二燃室、斯特林发电机、余热回收装置以及控制单元，所述二燃室与燃烧器管道连接，所述二燃室与斯特林发电机相连，所述余热回收装置与斯特发电机管路连接，所述控制单元与燃烧器、二燃室、斯特林发电机以及余热回收装置电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种油田伴生气用斯特林发电系统，其特征在于：所述斯特林发电机前端换热部件安装于二燃室内。

3.根据权利要求2所述的一种油田伴生气用斯特林发电系统，其特征在于：所述余热回收装置包括有废气回收管、烟气换热器、尾气处理装置以及引风机，所述废气回收管将收集的废气通入烟气换热器中，随后通入尾气处理装置，经过尾气处理装置处理后由引风机排放至大气。

4.根据权利要求3所述的一种油田伴生气用斯特林发电系统，其特征在于：所述烟气换热器为蒸汽发生器。

5.根据权利要求1所述的一种油田伴生气用斯特林发电系统，其特征在于：所述箱体内还设置有斯特林发电机冷却系统以及斯特林发电机补气装置，所述斯特林发电机冷却系统以及斯特林发电机补气装置与斯特林发电机相连。

6.根据权利要求5所述的一种油田伴生气用斯特林发电系统，其特征在于：所述斯特林发电机冷却系统为冷却水系统。

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