海上設施的制作方法
【專利說明】海上設施發(fā)明領域
[0001]本發(fā)明廣泛地涉及一種海上設施。
[0002]背景
[0003]通常，一些類型的工業(yè)工廠和制造廠消耗大量的電能是已知的，這可能會引起基于電網的陸上供電的中斷，并且還產生作為副產物的大量的污染。此類工廠和制造廠的一些實例包括金屬處理設施、廢金屬處理設施、冶煉廠等。
[0004]通過燃燒煤、天然氣或石油的陸基發(fā)電的效率低并且產生可能是有害的和/或在靠近發(fā)電廠的區(qū)域可能造成污染的排放物，也是已知的。當這些陸基發(fā)電設施位于居住區(qū)附近時，這些易燃物品的儲存設施的爆炸危險或火災風險也是人們關注的問題。關于水電站壩、風力渦輪機和太陽能，挑戰(zhàn)在于找到能夠利用這些自然力量并且足夠近以把所利用的能量傳輸?shù)诫娋W的地理位置。例如，對于陸基風力發(fā)電，已知的是沿海海岸線適合設置風力渦輪機，因為沿海風是相當連續(xù)的并具有介于4米/秒至18米/秒的平均風速。但是，可使用的沿海海岸線通常是有限的和/或可能位于距電網很大的距離處，從而導致顯著的傳輸損耗。關于核電，核廢料處理和/或核泄漏的危險一直是關注的問題。
[0005]因此，存在一種需要以解決上述問題中的至少一些。
[0006]概述
[0007]根據(jù)一個方面，提供了一種海上設施，其包括浮動平臺；金屬處理裝置，其設置在浮動平臺上；和電力管理模塊，其適用于管理并把穩(wěn)定的電源提供到金屬處理裝置。
[0008]海上設施可還包括適用于為金屬處理裝置供電的發(fā)電系統(tǒng)。
[0009]發(fā)電系統(tǒng)可包括多個風力渦輪機。
[0010]發(fā)電系統(tǒng)可包括至少一個燃氣渦輪發(fā)電機。
[0011]發(fā)電系統(tǒng)可包括多個風力渦輪機和至少一個燃氣渦輪發(fā)電機的組合。
[0012]海上設施可還包括用于合并發(fā)電系統(tǒng)的電力輸出的變電站。
[0013]海上設施可還包括LNG再氣化系統(tǒng)。
[0014]LNG再氣化系統(tǒng)可包括用于LNG和中間流體之間的熱交換的管殼式蒸發(fā)器。
[0015]LNG再氣化系統(tǒng)可還包括用于中間流體和環(huán)境空氣之間的熱交換的多個空氣風扇加熱器。
[0016]來自燃氣渦輪發(fā)電機的排氣可以被引導到中間流體，以用于排氣和中間流體之間的熱交換。
[0017]海上設施可還包括排氣鼓風系統(tǒng)，該排氣鼓風系統(tǒng)用于朝向多個風力渦輪機引導來自燃氣渦輪發(fā)電機的排氣。
[0018]海上設施可還包括系泊系統(tǒng)。
[0019]系泊系統(tǒng)可配置成用于將來自海上設施的電力傳輸?shù)搅硪粋€位置。
[0020]系泊系統(tǒng)可還配置用于把燃氣供應到另一個位置。
[0021]系泊系統(tǒng)可以是轉塔式系泊系統(tǒng)。
[0022]金屬處理裝置可適用于熔化金屬。
[0023]附圖簡要說明
[0024]從下面的僅通過示例的方式的書面描述并結合附圖，本發(fā)明的實施方案對本領域的普通技術人員將變得更好理解和明顯，在附圖中:
[0025]圖1示意性地示出了根據(jù)示例性實施方案的浮動式海上設施。
[0026]圖2示出了結合到根據(jù)示例性的實施方案的海上設施的金屬處理方法的流程圖。
[0027]圖3示意性地示出了具有根據(jù)示例性實施方案的發(fā)電系統(tǒng)的浮動式海上設施。
[0028]圖4示意性地示出了具有根據(jù)示例性實施方案的風力發(fā)電系統(tǒng)的浮動式海上設施。
[0029]圖5示意性地示出了具有如在圖3中示出的發(fā)電系統(tǒng)的浮動式海上設施的俯視圖。
[0030]圖6A和圖6B示出了在具有圖3和圖5中示出的發(fā)電系統(tǒng)的浮動式海上設施上的風力渦輪機的不同布置。
[0031]圖6-9示意性地示出了具有根據(jù)其它示例性實施方案的發(fā)電系統(tǒng)的浮動式海上設施的側視圖。
[0032]詳細描述
[0033]圖1示意性地示出了根據(jù)示例性實施方案的浮動式海上設施100。海上設施100包括浮動平臺102。海上設施100可安裝有裝置104，裝置104形成了海上工業(yè)處理廠或制造廠的部分。在一個實施例中，裝置104可以是適用于處理金屬或處理廢金屬等金屬處理裝置104。應當理解的是，工業(yè)處理工廠或制造廠的裝置可能需要電力的穩(wěn)定供給，以確保連續(xù)有效的生產。然而，在海上環(huán)境中，取決于把電力供應到海上設施的發(fā)電系統(tǒng)的類型，電源可能是不穩(wěn)定的或易變的。圖1中所示的配置還包括電力管理模塊106，電力管理模塊106適用于管理并穩(wěn)定的電源提供給裝置104。應當理解的是，電力管理模塊106可以是任何類型的，并且可以位于任何地方，只要它能夠管理供應給裝置104的電力。
[0034]如圖1所示，浮動平臺102是船舶的形狀。浮動平臺102可以是轉換為供使用的現(xiàn)有船舶或為特定目的而建造的新船舶?？梢岳斫獾氖牵悠脚_102也可以是駁船或為該目的定制的其它浮動平臺結構的形式。
[0035]海上設施100上的處理工廠可以配置成用于處理鋼或鋁廢金屬。在該結構中，鋼或鋁廢金屬處理工廠可包括適用于熔化鋼或鋁廢金屬的金屬處理裝置104。已經從外來雜質中分離出來并且被粉碎成用于處理的適當尺寸的預處理的鋼或鋁廢金屬，可以直接傳送到海上設施100。裝載設備可以把鋼或鋁廢金屬裝載到海上設施100上的儲存器110內。
[0036]為了熔化鋼或鋁廢金屬，金屬處理裝置104可以包括電爐。鋼或鋁廢金屬可以被送入電爐，以熔化成熔融金屬。熔融金屬可接著被轉移到保溫爐108，在保溫爐108中，熔融金屬的化學成分被調整和控制成所需的特定組分。可包含質量控制模塊，以貫穿整個過程監(jiān)測和控制熔融金屬的化學成分、清潔度和稠度(consistency)。在過程的最后階段，熔融金屬可通過鑄造設備鑄成鑄塊或進一步通過擠出設備等加工成板材或棒。最終產品隨后在從海上設施100被卸下前存儲在儲存器110內。
[0037]在示例性的實現(xiàn)方案中，當處理鋁廢料時，電爐可能需要加熱到約950°C以熔化鋁廢料。在另一個示例性的實現(xiàn)方案中，當處理鋼廢料時，電爐可能需要加熱到約1500°C以熔化鋼廢料。應當理解的是，如果電力是從陸基電網提取的，此種爐的操作可能導致電力系統(tǒng)上的閃變和諧波失真。這可能對相同電網上的其它使用者造成損壞。有利的是，通過把電爐移動至海上設施并從陸基電網中隔離電爐，由電爐操作所造成的與損壞相關聯(lián)的問題可被消除。
[0038]在另一個實施方案中，海上設施100可包括用于處理原料廢金屬所需要的其它裝置。例如，除了金屬處理裝置104，海上設施100可以包括隔離裝置，隔離裝置用于處理原鋼或鋁廢金屬，以從原鋼或鋁廢金屬中分離外來雜質。海上設施100可還包括粉碎裝置，以將原鋼或鋁廢金屬粉碎成用于后續(xù)處理的適當尺寸。在該結構中，原鋼或鋁廢金屬可以直接傳送到海上設施100。
[0039]在一個實現(xiàn)方案中，用于處理廢金屬以產生鑄塊、板材或棒的裝置的生產線可以以串聯(lián)的方式布局，使得其在長度上約為400m。在這種情況下，浮動平臺102在長度上可以是450米或更長，以適應這種布局。
[0040]在一個實施方案中，壓載艙和空艙被布置并布局在海上設施100中，使得用于處理廢金屬的裝置被隔離在這些壓載艙和空艙內，這些壓載艙和空艙內充當火災障礙或防爆屏蔽，以確保海上設施100的安全和穩(wěn)定。
[0041]圖2示出了結合到根據(jù)示例性的實施方案的海上設施的金屬處理方法的流程圖200。在步驟202中，提供原料廢金屬。在步驟204中，原料廢金屬被處理，使得外來雜質從原料廢金屬中被分離且原料廢金屬被粉碎。在步驟206中，處理后的廢金屬被送入爐中。在步驟210中，該爐被加熱直至熔化廢金屬。在步驟212中，從金屬處理中生產金屬鑄塊、板材或棒。有利的是，在海上結構中進行金屬處理可以從居住區(qū)消除或隔離電源供應問題和與金屬處理相關聯(lián)的污染。
[0042]應當理解的是，為了將電力提供到海上設施100上的裝置104，發(fā)電系統(tǒng)是必需的。發(fā)電系統(tǒng)可與裝置104共同位于海上設施100的相同的浮動平臺102上。在另一實施方案中，發(fā)電系統(tǒng)可位于單獨的浮動平臺上，該單獨的浮動平臺鄰近具有裝置104的浮動平臺102。電力可經由水下電纜從發(fā)電系統(tǒng)傳輸至具有裝置104的浮動平臺102。
[0043]圖3示出了具有風力發(fā)電系統(tǒng)的浮動式海上設施300。具有發(fā)電系統(tǒng)的海上設施300包括具有多個風力渦輪機304的浮動平臺302。如所示的浮動平臺302是船舶的形狀。浮動平臺302可以是轉換為供使用的現(xiàn)有船舶或為特定目的而建造的新船舶。可以理解的是，浮動平臺302也可以是駁船或為該目的定制的其它浮動平臺的形式。
[0044]如圖3所示，多個風力渦輪機304沿浮動平臺302的甲板布置。在一個實施方案中，每個風力渦輪機304可以是80米高，具有50米的渦輪葉片。風力渦輪機可以是兩葉片的風力渦輪