一种海洋能温差发电系统的制作方法

文档序号:15200928发布日期:2018-08-19 11:52阅读:736来源:国知局

本发明涉及一种海洋能发电系统,尤其是利用波浪能抽取浅层与深层的海水,再利用浅层海水与深层海水的温度差进行发电的一种系统。



背景技术:

目前海洋温差发电仍然处于试验阶段,但由于其发电过程绿色无污染、不消耗化石能源,同时海洋温差能蕴藏量巨大,能量稳定。因此温差发电技术在各种海洋能发电技术中备受关注。现有的海洋温差发电技术普遍使用冷水泵,通过昂贵、工程难度大的冷水管抽取深度400m以上深层冷海水,冷却工质;使用热水泵抽取浅层温海水,加热工质。这样使得温差发电装置发出的电量大部分用于抽水,以至于发电装置净出力有限,实际发电效益严重降低,并且普遍建设难度较大,建设费用较高。



技术实现要素:

为了更高效、全面地利用海洋能源,降低海洋温差发电系统建设成本,克服现有温差发电技术因为水泵抽水导致净出力降低的问题,本发明提出一种利用海洋波浪能进行抽水,利用太阳能提高深层海水与浅层海水温度差,最后利用海洋温差能进行发电的海洋能发电系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种海洋能温差发电系统,其特征在于:所述发电系统包括波浪能水泵、太阳能集热器、脱气器、闪蒸器、蒸发器、淡水箱、透平、工质泵、冷凝器、发电机、第一集水管道、第二集水管道;所述波浪能水泵包括浮体、弹簧、第一进水单向阀、浅海管道、第一出水单向阀、活塞杆、液压缸体、活塞片、第二进水单向阀、深海管道、第二出水单向阀、锚系装置;所述波浪能水泵经第一集水管道与太阳能集热器连接,经第二集水管道与冷凝器连接;所述太阳能集热器经脱气器与闪蒸器管道连接;所述闪蒸器与蒸发器连接;所述蒸发器分别与淡水箱、透平、工质泵连接;所述冷凝器分别与透平、工质泵连接;所述透平接有发电机。

所述第一进水单向阀安装在液压缸体顶部,与浅海管道连接;所述第一出水单向阀安装在液压缸体顶部,与第一集水管道连接;所述第二进水单向阀安装在液压缸体底部,与深海管道连接;所述第二出水单向阀安装在液压缸体底部,与第二集水管道连接。

所述液压缸体与活塞片采用隔热材料,具有隔热保温效果。

所述浅海管道长度为0.3m~1m,与浮体间不存在物理接触;所述深海管道长度为100m~300m,与海底间不存在物理接触。

所述波浪能水泵设有多台,通过第一集水管道与第二集水管道汇集连接。

所述蒸发器中采用的工质为液态氨。

本发明的有益效果是,可以使用结构简单,成本低廉的波浪能水泵抽取浅层与深层的海水,无需消耗电能,使用太阳能集热器提高浅层海水温度,降低对冷海水的温度要求,使得冷水管长度要求降低,从而降低工程建设成本,最终使得海洋能温差发电系统的净出力提高,发电效益增加。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的系统原理图。

图2是波浪能水泵的构造图。

上述附图中:1、波浪能水泵;2、太阳能集热器;3、脱气器;4、闪蒸器;5、蒸发器;6、淡水箱;7、透平;8、工质泵;9、冷凝器;10、发电机;11、第一集水管道;12、第二集水管道;13、浮体;14、弹簧;15、第一进水单向阀;16、浅海管道;17、第一出水单向阀;18、活塞杆;19、液压缸体;20、活塞片;21、第二进水单向阀;22、深海管道;23、第二出水单向阀、24、锚系装置。

具体实施方式

如图1、图2所示,所述发电系统包括波浪能水泵1、太阳能集热器2、脱气器3、闪蒸器4、蒸发器5、淡水箱6、透平7、工质泵8、冷凝器9、发电机10、第一集水管道11、第二集水管道12;所述波浪能水泵1包括浮体13、弹簧14、第一进水单向阀15、浅海管道16、第一出水单向阀17、活塞杆18、液压缸体19、活塞片20、第二进水单向阀21、深海管道22、第二出水单向阀23、锚系装置24;所述波浪能水泵1经第一集水管道11与太阳能集热器2连接,经第二集水管道12与冷凝器9连接;所述太阳能集热器2经脱气器3与闪蒸器4管道连接;所述闪蒸器4与蒸发器5连接;所述蒸发器5分别与淡水箱6、透平7、工质泵8连接;所述冷凝器9分别与透平7、工质泵8连接;所述透平7接有发电机10。

所述第一进水单向阀15安装在液压缸体19顶部,与浅海管道16连接;所述第一出水单向阀17安装在液压缸体19顶部,与第一集水管道11连接;所述第二进水单向阀21安装在液压缸体19底部,与深海管道22连接;所述第二出水单向阀23安装在液压缸体19底部,与第二集水管道12连接。

所述液压缸体19与活塞片20采用隔热材料,具有隔热保温效果。

所述浅海管道16长度为0.3m~1m,与浮体13间不存在物理接触;所述深海管道22长度为100m~300m,与海底间不存在物理接触。

所述波浪能水泵1设有多台,通过第一集水管道11与第二集水管道12汇集连接。

所述蒸发器5中采用的工质为液态氨。

工作原理:液压缸体20受锚系装置24作用在海水中相对于海底位置不变,浮体13随着波浪浮力与弹簧14的拉力作用带动活塞片20在液压缸体19中上下移动,当活塞片20向上移动时,因液压缸体19内部上下压力变化,第一出水单向阀17与第二进水单向阀21打开,第一进水单向阀15与第二出水单向阀23关闭,液压缸体19内活塞片20以上的浅层温海水通过第一集水管11道进入太阳能集热器2,同时,深层冷海水通过深海管道12进入液压缸体19内,存于活塞片20下方。当活塞片向下移动时,因液压缸体19内部上下压力变化,第一出水单向阀17与第二进水单向阀21关闭,第一进水单向阀15与第二出水单向阀23打开,液压缸体19内活塞片20以下的浅层冷海水通过第二集水管道12进入冷凝器9,同时浅层温海水通过深海管道12进入液压缸体19内,存于活塞片20下方。以上两过程随着波浪起伏不断周而复始,冷海水与温海水便不断被送入冷凝器9与太阳能集热器2中。温海水经过太阳能集热器2加热,温度可达40摄氏度以上,产生部分蒸汽,利用脱气器3将蒸汽排除后,温水进入闪蒸器4,在闪蒸器4中海水快速蒸发成高温水蒸汽进入到蒸发器5。在蒸发器5中,高温水蒸汽液化会放出热量,该部分热量与工质发生热交换,使得工质蒸发变成气体进入到透平7,其余液化部分则成为了淡水进入淡水箱6以被利用。接着,汽化的工质推动透平7做功再带动发电机10产生电能发电。之后,工质与冷凝器9中的冷海水再次热交换恢复到之前状态,再通过工质泵8回到了蒸发器5之中,这样就形成了一个混合式发电循环系统。

最后,以上实施方式仅用于说明本发明,而并非对本发明的限制,有关技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化和变型,因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴,本发明的专利保护范围应由权利要求限定。



技术特征:

技术总结
一种海洋能温差发电系统,由波浪能水泵、太阳能集热器、脱气器、闪蒸器、蒸发器、淡水箱、透平、工质泵、冷凝器、发电机、集水管道构成。所述波浪能水泵由浮体、弹簧、单向阀、浅海管道、深海管道、活塞杆、液压缸体、活塞片、锚系装置组成,该波浪能装置利用浅海管道与深海管道分别抽取温海水与冷海水,通过集水管道送入太阳能集热器与冷凝器中。本发明所述的温差发电系统完全不依靠外部电力而是利用波浪能分别抽取温海水与冷海水,同时通过太阳能集热器加大温冷海水的温度差进行温差发电,并且可获取淡水资源,此系统结构简单,运行效益高,建设成本低。

技术研发人员:朱永强;张少谦;赵娜;王福源
受保护的技术使用者:华北电力大学
技术研发日:2018.03.19
技术公布日:2018.08.17
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