用于在水下環(huán)境中儲存能量并產(chǎn)生功率和熱的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供用于在水下環(huán)境中儲存能量并且產(chǎn)生功率和/或熱的系統(tǒng)和方法。系統(tǒng)和方法利用儲存在空氣儲存室內(nèi)的壓縮空氣來驅(qū)動引擎/發(fā)電機(jī)系統(tǒng)以便產(chǎn)生功率。引擎可以利用或不利用燃燒。替代地，系統(tǒng)和方法利用儲存的壓縮空氣將空氣供應(yīng)到燃燒器以產(chǎn)生熱。所產(chǎn)生的熱可以用于各種目的，包括產(chǎn)生蒸汽和加熱重油。
【專利說明】用于在水下環(huán)境中儲存能量并產(chǎn)生功率和熱的方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于在水下環(huán)境中、例如在海底上或在海上油井內(nèi)儲存能量并且產(chǎn)生功率和/或熱的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為許多水下油氣提取和處理操作提供所需的功率成本會很高，并且在一些情況下是不現(xiàn)實(shí)的。例如，在沒有深海流、海面處的波浪或潮汐能的回收不現(xiàn)實(shí)或者海面每年有一段時(shí)間結(jié)冰的地方，用于為許多水下操作(例如由海底上的設(shè)備執(zhí)行的操作)提供功率的唯一可行手段是為設(shè)備提供長且昂貴的水下電纜。在遠(yuǎn)海上需要功率的情況下，電纜通常地連接到海上平臺。
[0003]期望具有用于在遙遠(yuǎn)水下環(huán)境中供應(yīng)功率和/或熱、同時(shí)避免前述困難的系統(tǒng)和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種用于在水下環(huán)境中產(chǎn)生功率的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0005]a.與壓縮空氣源流體連通的壓縮空氣儲存室；
[0006]b.位于海底上的外殼體,所述外殼體封閉所述壓縮空氣儲存室的一部分；以及
[0007]c.引擎，所述引擎具有與所述壓縮空氣儲存室流體連通的入口以及排出口。
[0008]在第二實(shí)施例中，提供一種用于在水下環(huán)境中產(chǎn)生熱的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0009]a.與壓縮空氣源流體連通的壓縮空氣儲存室；
[0010]b.位于海底上的外殼體,所述外殼體封閉所述壓縮空氣儲存室的一部分；
[0011]c.燃燒器，用于燃燒空氣-燃料混合物由此產(chǎn)生熱，所述燃燒器具有與所述壓縮空氣儲存室流體連通的第一入口、用于供應(yīng)氣體或液體燃料的第二入口和排出口 ；以及
[0012]d.鍋爐或熱交換器，所述鍋爐或熱交換器與所述燃燒器成熱交換關(guān)系以便將由所述燃燒器產(chǎn)生的熱傳遞到熱交換流體。
[0013]在第三實(shí)施例中，提供一種用于在水下環(huán)境中產(chǎn)生功率和/或熱的方法，所述方法包括將來自位于海底上的外殼體內(nèi)的壓縮空氣儲存室的空氣提供給與發(fā)電機(jī)聯(lián)接的引擎或與鍋爐或熱交換器成熱交換關(guān)系的燃燒器。
[0014]在第四實(shí)施例中，提供一種用于在水下環(huán)境中產(chǎn)生熱或蒸汽的方法，所述方法包括以下步驟:
[0015]a.將來自位于水下環(huán)境中的外殼體內(nèi)的壓縮空氣儲存室的空氣提供給引擎、燃燒器或蒸汽發(fā)電機(jī)；
[0016]b.將燃料輸送到所述引擎、燃燒器或蒸汽發(fā)電機(jī)；以及
[0017]c.在所述引擎、燃燒器或蒸汽發(fā)電機(jī)中燃燒空氣和燃料的混合物，由此產(chǎn)生熱或蒸汽?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0018]圖1示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于在水下環(huán)境中儲存能量并且產(chǎn)生功率和/或熱的系統(tǒng)。
[0019]圖2A和2B示出用于產(chǎn)生功率的兩個(gè)替代實(shí)施例。
[0020]圖2C示出用于產(chǎn)生功率和熱的實(shí)施例。
[0021]圖2D示出用于產(chǎn)生熱的實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本文中所述的方法和系統(tǒng)對于在水下環(huán)境、特別是其中供應(yīng)功率和/或熱的常規(guī)手段會特別困難的遙遠(yuǎn)環(huán)境中儲存能量并且產(chǎn)生功率和/或熱是有用的。“水下環(huán)境”表示位于水體的表面之下的環(huán)境，包括在海面和海底之間的環(huán)境、海底上的位置和在海底之下的地下環(huán)境，例如在海上產(chǎn)油井內(nèi)。
[0023]在一個(gè)實(shí)施例中，通過壓縮空氣并且將空氣儲存在位于水下環(huán)境中的壓縮空氣儲存室中而儲存可以在基于需要的基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)換成功率的能量?？諝饪梢杂捎谠谏疃认碌撵o水壓力以近似恒定的壓力儲存在壓縮空氣儲存室中，并且可以以期望速率從室被提供以驅(qū)動可以聯(lián)接到發(fā)電機(jī)的引擎。替代地，為了熱產(chǎn)生，空氣可以提供給在下文中稱為“燃燒器”的燃燒裝置或燃燒室，燃燒器可以將熱提供給鍋爐或熱交換器。在本說明書中，術(shù)語“燃燒器”通常用于表示燃燒室，空氣或其它氧化劑和燃料在其中組合并且燃燒，目的是將功率提供給渦輪機(jī)或?qū)崽峁┙o諸如鍋爐、處理加熱器或蒸汽發(fā)電機(jī)。為了方便起見，壓縮空氣儲存室優(yōu)選地位于海底上并且錨固到海底(在本文中也稱為海床)。壓縮空氣儲存室與壓縮空氣源(例如在水面船舶或海上平臺上發(fā)現(xiàn)的空氣源)恒定地或間歇地流體連通。
[0024]壓縮空氣儲存室在本文中也可互換地稱為空氣儲存室或室，可以至少部分地由可以位于海底上并且優(yōu)選地固定錨固就位的外殼體或外殼包含。外殼體可以由合適的耐用材料形成，其包含壓縮空氣并且保護(hù)空氣儲存室的一部分(典型地上部分)。合適的材料的例子可以包括碳鋼或合適的合金。
[0025]壓縮空氣儲存室典型地由撓性隔膜部分地封閉，當(dāng)從空氣儲存室提供空氣時(shí)，所述撓性隔膜能夠保持壓縮空氣儲存室內(nèi)的近似恒定的空氣壓力。隔膜將空氣儲存室內(nèi)的空氣保持在深度下的水壓力。在室的外部的水壓力與室內(nèi)的儲存空氣壓力平衡，使得儲存空氣體積減小，空氣壓力保持近似恒定。隔膜可以由任何合適的撓性、耐用材料形成，例如聚氯丁烯橡膠和類似物。壓縮空氣儲存室可以部分地由剛性或半剛性材料封閉，例如鋼或合適的合金。剛性或半剛性封閉可以與外殼體成一體或不成一體。
[0026]來自空氣儲存室的空氣可以通過空氣儲存室通過空氣出口被提供，所述空氣出口與引擎流體連通。引擎可以是利用空氣膨脹來產(chǎn)生運(yùn)動的任何類型，例如像發(fā)電機(jī)內(nèi)的軸的旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，使用空氣引擎?？諝庖胬缈梢允菧u輪型或葉片型引擎。該實(shí)施例在本文中也稱為“非燃燒情況”。
[0027]在某些實(shí)施例(在本文中也稱為“燃燒情況”)中，使用燃燒引擎或燃燒器，空氣提供用于燃料燃燒的氧化劑。燃燒引擎可以是正排量或渦輪型引擎。燃燒引擎可以利用氣體或液體燃料。用于燃燒的燃料可以從獨(dú)立的燃料儲存設(shè)施或從產(chǎn)品分離的下游的生產(chǎn)烴被供應(yīng)。建模表明使用燃燒引擎的系統(tǒng)實(shí)施例與使用沒有燃燒的空氣引擎的系統(tǒng)實(shí)施例相比可以使功率輸出提高一個(gè)量級，并且能夠提供兆瓦級功率輸出。取決于可用燃料的品質(zhì)，燃燒引擎可以是高壓燃?xì)鉁u輪機(jī)或正排量引擎或類似物。熱發(fā)電機(jī)或斯特林(Stirling)引擎可以與燃燒熱源一起使用。燃燒器可以與鍋爐或熱交換器結(jié)合使用，在該情況下空氣-燃料混合物的燃燒的熱用于產(chǎn)生蒸汽或加熱熱傳遞流體。在這樣的實(shí)施例中，燃燒器也可以稱為“燃燒裝置”。
[0028]燃燒引擎或燃燒器具有與排出管線流體連通排出口以排出燃燒產(chǎn)物，S卩，水和廢氣。在一個(gè)實(shí)施例中，引擎廢氣通過撓性的、但不可塌縮的管道被引導(dǎo)。在非燃燒情況下，弓丨擎的功率輸出與儲存深度處的海水壓力和排出管出口處的較低壓力之間的差壓直接相關(guān)。在燃燒情況下，增加的差壓改善引擎輸出和效率?？梢酝ㄟ^使用更長的排出管長度、在更淺的深度處排出(即，更靠近水面)而改善引擎性能。
[0029]為了避免結(jié)冰和很冷溫度的有害影響，在非燃燒情況下當(dāng)空氣通過引擎膨脹時(shí)，供應(yīng)空氣優(yōu)選地干燥?？赡軆?yōu)選的是使用諸如電加熱器的設(shè)備和來自系統(tǒng)內(nèi)的各點(diǎn)的深度處的水的級間熱交換，這是本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易確定的。
[0030]可選地，排出管線可以是絕熱的和/或經(jīng)由伴熱加熱以防止排出管線內(nèi)的水凝結(jié)的顯著積累。排出管線也可以可選地結(jié)合到生產(chǎn)流體生產(chǎn)線中，使得來自引擎的廢氣可以經(jīng)由生產(chǎn)線直接注入和去除。在這樣的情況下，長加熱排出管線不是必要的。
[0031]在一個(gè)實(shí)施例中，引擎聯(lián)接到發(fā)電機(jī)，使得由引擎產(chǎn)生的運(yùn)動驅(qū)動發(fā)電機(jī)。
[0032]壓縮空氣儲存室補(bǔ)充空氣以補(bǔ)償隨著時(shí)間離開室的空氣。室可以具有入口，為了隨著時(shí)間用空氣再填注壓縮空氣儲存室，該入口可以連接到壓縮空氣供應(yīng)管線。連接可以是永久的或可拆卸的。對于指定系統(tǒng)，空氣的再填注可以是連續(xù)的或間歇的(也稱為周期的)。當(dāng)使用間歇再填注時(shí)，可以預(yù)見室將以每幾周到每幾個(gè)月之間的頻率周期性地再填注。在一個(gè)實(shí)施例中，直接經(jīng)由空氣再填注口與空氣儲存室建立空氣供應(yīng)連接。在另一實(shí)施例中，與排出管出口建立空氣供應(yīng)連接以通過排出管線補(bǔ)充室內(nèi)的空氣。在該實(shí)施例中，在再填注空氣儲存室的同時(shí)優(yōu)選地使用反向壓力閥以繞過引擎。
[0033]圖1示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)。空氣儲存室112位于定位在海床I上的剛性外殼體116內(nèi)。空氣儲存室112由撓性隔膜114部分地封閉并且由剛性外殼體116部分地封閉。在一個(gè)實(shí)施例中，空氣儲存室可以通過再填注口 118再填注。在替代實(shí)施例中，空氣儲存室可以通過排出管線130再填注。
[0034]壓縮空氣可以從空氣儲存室112通過壓縮空氣管線120被提供，該壓縮空氣管線將空氣供應(yīng)到引擎/燃燒器單元122?？諝庥梢?燃燒器單元122內(nèi)的引擎使用以驅(qū)動發(fā)電機(jī)，因此產(chǎn)生功率，或者由引擎/燃燒器單元122內(nèi)的燃燒器使用以產(chǎn)生熱供鍋爐或熱交換器(未顯示)使用。引擎廢氣可以通過排出管線130的端部處的排出口 134排出。排出口 134優(yōu)選地在水面2之下。浮筒132可以附連到排出管線以保持管線上的張力。取決于排出管線的長度和海洋的深度，距離131和135可以大幅變化，高達(dá)數(shù)千英尺。
[0035]圖2A示出利用沒有燃燒的空氣引擎的引擎/燃燒器單元122的側(cè)視圖。來自壓縮空氣管線120的空氣進(jìn)入聯(lián)接到發(fā)電機(jī)126的空氣引擎124。來自引擎124的廢氣通過管線130排出。用于控制系統(tǒng)并且調(diào)節(jié)電功率127的品質(zhì)的控制和功率調(diào)節(jié)設(shè)備也與引擎關(guān)聯(lián)。這樣的設(shè)備是已知的并且將由本領(lǐng)域的技術(shù)人員選擇。引擎、發(fā)電機(jī)和關(guān)聯(lián)的控制器在海底上位于保護(hù)外殼123內(nèi)。[0036]圖2B示出利用燃燒引擎的引擎/燃燒器單元122的側(cè)視圖。來自壓縮空氣管線120的空氣進(jìn)入燃燒器136。燃料通過燃料管線137進(jìn)入燃燒器。來自燃燒器的氣體通過聯(lián)接到發(fā)電機(jī)126的引擎124膨脹。來自引擎124的廢氣通過管線130排出?？諝夂凸β收{(diào)節(jié)設(shè)備127也與引擎關(guān)聯(lián)。燃燒器、引擎、發(fā)電機(jī)和關(guān)聯(lián)的控制器在海底上位于保護(hù)外殼123 內(nèi)。
[0037]中等和較大量(B卩，在兆瓦數(shù)量級上)的電和/或軸功率可以使用本文中公開的實(shí)施例產(chǎn)生。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見，所產(chǎn)生的功率可以用于運(yùn)行在油氣提取和生產(chǎn)活動中使用的水下設(shè)備。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，電功率可以用于監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)和電動機(jī)驅(qū)動設(shè)備。也可以直接使用機(jī)械功率以驅(qū)動壓縮器和泵。功率也可以供應(yīng)到井底(即，油藏內(nèi))以例如驅(qū)動潛水泵。
[0038]在另一實(shí)施例中，提供一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括如先前所述的壓縮空氣儲存室；然而，不同于將空氣供應(yīng)到位于海床上的引擎，壓縮空氣被供應(yīng)到位于海上產(chǎn)油井的底部處或附近的潛水泵電機(jī)。在這樣的實(shí)施例中，馬達(dá)可以代替通常在產(chǎn)油井中使用的潛水泵中的常規(guī)電動馬達(dá)。泵馬達(dá)可以是空氣或燃燒驅(qū)動的。
[0039]在其它實(shí)施例中，作為功率的附加或替代，由本文中所述的系統(tǒng)和方法實(shí)施例提供的能量可以用于產(chǎn)生熱。壓縮空氣儲存室供應(yīng)空氣以便燃燒器或蒸汽發(fā)電機(jī)中的燃料的燃燒。燃燒器或蒸汽發(fā)電機(jī)可以位于海底上或在海上井的底部附近或處?？諝鈴目諝鈨Υ媸姨峁┙o燃燒器或蒸汽發(fā)電機(jī)?？諝馀c燃料混合并且燃燒而產(chǎn)生熱，該熱可以用于產(chǎn)生蒸汽。蒸汽可以用于各種目的，包括但不限于熱增強(qiáng)烴回收，用于加熱深水下井中的重油，用于為蒸汽提供熱以用于海底分離或工藝流程保證，或本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的其它用途。重油可以被加熱以便改善油的泵送能力或分離處理。替代地，重油可以作為增強(qiáng)油回收工藝的一部分被加熱。
[0040]圖2C示出利用如先前所述的燃燒引擎以及鍋爐或熱交換器138的引擎/燃燒器單元122的側(cè)視圖，所述鍋爐或熱交換器利用來自通過排出管線130的引擎廢氣的熱來加熱水或其它熱傳遞流體。水或熱交換流體通過管線139被供應(yīng)。蒸汽或熱交換流體通過管線140離開鍋爐或熱交換器。蒸汽或其它熱交換流體可以用于在任何需要的地方提供過程熱。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見，水或熱交換流體然后可以經(jīng)由管線139返回以由鍋爐或熱交換器138再加熱。
[0041]圖2D示出引擎/燃燒器單元122的側(cè)視圖，其中空氣通過管線120被供應(yīng)并且燃料通過管線137被供應(yīng)到與鍋爐或熱交換器142成熱交換關(guān)系的燃燒器141。來自燃燒器的廢氣通過管線130排出。水或其它熱交換流體通過管線139供應(yīng)到鍋爐或熱交換器142。蒸汽或其它熱交換流體通過管線140離開鍋爐或熱交換器。蒸汽或其它熱交換流體可以用于在任何需要的地方提供處理熱。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見，水或熱交換流體然后可以經(jīng)由管線139返回以由鍋爐或熱交換器142再加熱。
[0042]例子
[0043]使用不具有空氣引擎的壓縮空氣儲存的功率產(chǎn)生
[0044]例子I
[0045]假設(shè)空氣儲存室具有60英尺(18.3m)直徑的球的等效體積。假設(shè)空氣儲存室在10，000英尺(3050m)的深度處的海底上操作。假設(shè)海水的密度為64.1 lb/ft3 (1.03g/cc)。使用5，OOO英尺(1500m)長的排出管，在海面之下5，000英尺(1500m)的深度處排出。假設(shè)
燃?xì)鉁u輪空氣引擎系統(tǒng)。
[0046]假設(shè)相同入口和出口壓力之間的等熵空氣膨脹功的80%空氣引擎/渦輪機(jī)功率回收和95%發(fā)電機(jī)效率(76%組合效率，空氣膨脹能量到電力)，可以在以100天的時(shí)間間隔再填注的空氣儲存室之間連續(xù)地產(chǎn)生大約4.3kff的功率。換句話說，在該時(shí)間間隔期間用可用空氣可以產(chǎn)生大致10，OOOkffh的功率。
[0047]例子2
[0048]保持來自例子I的相同假設(shè)并且將排出管長度增加到9，900英尺(3000m)并且在海面之下的100英尺(30m)的深度處排出，可以產(chǎn)生大約8.5kff的功率。換句話說，假設(shè)在100英尺深度處的壓力排出用可用空氣可以產(chǎn)生大致20，OOOkffh的功率。
[0049]例子3
[0050]保持來自例子2的所有假設(shè)相同并且將空氣儲存室的直徑增加到100英尺(30m)，可以在100天的時(shí)期內(nèi)連續(xù)地產(chǎn)生大約40kW。明顯更大量的功率可以間歇地或在更短時(shí)期內(nèi)被提供。
[0051]使用具有燃燒引擎的壓縮空氣儲存的功率產(chǎn)生
[0052]例子4
[0053]假設(shè)空氣儲存室具有60英尺(18.3m)直徑的球的等效體積。假設(shè)空氣儲存室在10，000英尺(3050m)的深度處的海底上操作。使用5，000英尺(1500m)長的排出管，在海面之下5，000英尺(1500m)的深度處排出。在該情況下，利用多級燃?xì)鉁u輪機(jī)和烴燃料進(jìn)行燃燒而不僅僅是空氣膨脹能量，可以在以100天的時(shí)間間隔再填注的空氣儲存室之間連續(xù)地產(chǎn)生大約48kW的平均功率。再次地，假設(shè)80%的燃燒產(chǎn)物的等熵膨脹和95%電產(chǎn)生效率(76%組合效率)。假設(shè)理論配比燃燒，對于該例子在每100天的空氣再填注之間使用的相應(yīng)烴燃料量將為3，735百萬BTU (29，000加侖柴油燃料當(dāng)量或380萬scf天然氣)。
[0054]例子5
[0055]保持來自例子4的相同假設(shè)并且將排出管長度增加到9900英尺(3000m)并且在海面之下的100英尺(30m)處排出，可以在100天的時(shí)期內(nèi)產(chǎn)生大約216kW的平均功率。
[0056]例子 6
[0057]保持來自例子5的所有假設(shè)相同并且將空氣儲存室的直徑增加到100英尺(30m)，可以在100天的時(shí)期內(nèi)連續(xù)地產(chǎn)生大約IMW的功率。更大量的功率可以間歇地或在更短時(shí)期內(nèi)被提供。
[0058]從表I中所示的這些結(jié)果可以看出，可以使用包括燃燒的系統(tǒng)產(chǎn)生較大量的功率。
[0059]具有燃燒引擎的壓縮空氣儲存的熱產(chǎn)生
[0060]例子7
[0061]保持來自例子6的相同假設(shè)并且用鍋爐或熱交換器替換渦輪機(jī)，可以在100天的時(shí)期內(nèi)連續(xù)地產(chǎn)生大約4，5001b/小時(shí)的過熱蒸汽(在680° F (360°C )和2000psia(13.8MPa)下)或1，500BTU每秒的熱。更多量的熱可以間歇地或在更短時(shí)期內(nèi)被提供。在表I中顯示主要的假設(shè)和結(jié)果。
[0062]使用具有燃燒引擎的壓縮空氣儲存的組合功率和熱產(chǎn)生[0063]例子8
[0064]保持來自例子6的相同假設(shè)并且在渦輪機(jī)的后面增加鍋爐或熱交換器，可以在100天的時(shí)期內(nèi)連續(xù)地產(chǎn)生大約1麗的功率和1，7001b/小時(shí)的過熱蒸汽(在680° F(360°C)和2000psia (13.8MPa)下)或565BTU每秒的熱。更多量的功率和熱可以間歇地或在更短時(shí)期內(nèi)被提供。在表I中顯示主要的假設(shè)和結(jié)果。
[0065]表I
[0066]
【權(quán)利要求】
1.一種用于在水下環(huán)境中產(chǎn)生功率的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: a.與壓縮空氣源流體連通的壓縮空氣儲存室； b.位于海底上的外殼體,所述外殼體封閉所述壓縮空氣儲存室的一部分；以及 c.引擎，所述引擎具有排出口以及與所述壓縮空氣儲存室流體連通的入口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其還包括:d.排出管線，用于通過所述引擎的所述排出口去除廢氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其還包括:e.由所述引擎驅(qū)動的發(fā)電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其還包括鍋爐或熱交換器，所述鍋爐或熱交換器與所述排出管線成熱交換關(guān)系以便將熱從所述排出管線傳遞到熱交換流體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述壓縮空氣儲存室部分地由撓性隔膜封閉，所述撓性隔膜能夠保持所述壓縮空氣儲存室內(nèi)的恒定空氣壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述排出管線被結(jié)合到生產(chǎn)流體生產(chǎn)線中使得廢氣可以經(jīng)由生產(chǎn)線去除。
7.一種用于在水下環(huán)境中產(chǎn)生熱的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: a.與壓縮空氣源流體連通的壓縮空氣儲存室； b.位于海底上的外殼體,所述外殼體封閉所述壓縮空氣儲存室的一部分； c.燃燒器，用于燃燒空氣-燃料混合物由此產(chǎn)生熱，所述燃燒器具有與所述壓縮空氣儲存室流體連通的第一入口、用于供應(yīng)氣體或液體燃料的第二入口和排出口 ；以及 d.鍋爐或熱交換器，所述鍋爐或熱交換器與所述燃燒器成熱交換關(guān)系以便將由所述燃燒器產(chǎn)生的熱傳遞到熱交換流體。
8.一種用于在水下環(huán)境中產(chǎn)生功率或熱的方法，所述方法包括將來自位于海底上的外殼體內(nèi)的壓縮空氣儲存室的空氣提供給與發(fā)電機(jī)聯(lián)接的引擎或與鍋爐或熱交換器成熱交換關(guān)系的燃燒器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述壓縮空氣儲存室部分地由撓性隔膜封閉。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其還包括經(jīng)由排出管線從所述引擎去除廢氣。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述排出管線連接到生產(chǎn)線。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述壓縮空氣儲存室由壓縮空氣通過所述排出管線周期地再填注。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其還包括利用來自所述排出管線的熱來加熱鍋爐或熱交換器中的熱傳遞流體。
14.一種用于在水下環(huán)境中產(chǎn)生熱或蒸汽的方法，所述方法包括以下步驟: a.將來自位于水下環(huán)境中的外殼體內(nèi)的壓縮空氣儲存室的空氣提供給引擎、燃燒器或蒸汽發(fā)電機(jī)； b.將燃料輸送到所述引擎、燃燒器或蒸汽發(fā)電機(jī)；以及 c.在所述引擎、燃燒器或蒸汽發(fā)電機(jī)中燃燒空氣和燃料的混合物，由此產(chǎn)生熱或蒸汽。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中利用所產(chǎn)生的熱或蒸汽來加熱重油。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中利用所產(chǎn)生的熱或蒸汽進(jìn)行熱烴回收。
【文檔編號】F03G7/05GK103459841SQ201280015632
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月5日
【發(fā)明者】小H·W·西格沃斯, T·N·德瑪約, 伊耀繁 申請人:雪佛龍美國公司