专利名称：一种利用海洋温差发电的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及海洋温差能利用领域，具体是一种风能热泵伴随加热的海洋温差发电的方法及装置。
背景技术：
热带区域的海洋表层与几百至上千米深处存在着基本恒定的20 25°C的温差， 这就为发电提供了一个总量巨大且非常稳定的冷热源。海洋温差发电(OTEC)的基本原理就是利用海洋表面的高温海水加热低沸点工质并使其汽化，或通过降压使海水汽化以驱动汽轮机发电。同时利用从海底提取的低温海水(4 6°C)将做功后的排气冷凝，使之重新变为液体。目前，全世界海洋温差能的理论估计储存量为100亿千瓦，所以OTEC被1981年联合国新能源和可再生能源会议确认为所有海洋能转换系统中最重要的。我国南沙、西沙群岛远离大陆，电力联网困难，然而那里太阳日照强烈，温差能利用最具潜力。据初步计算，南海温差能资源技术上可开发利用的装机容量高达13. 21 14. 76亿千瓦，若能因地制宜的加以利用，不仅对岛屿的经济发展产生积极的影响，还能够为海上工程作业、采油、海防甚至沿海城市提供便利的电能，因此发展海洋温差能发电技术具有重要意义。目前海洋温差发电的主要方式有三种即闭式循环系统、开式循环系统以及综合了两者优点的混合式循环系统。这三种循环系统技术上以闭式循环方案最接近商业化应用。如图1所示是现有技术的闭式循环海洋温差发电的系统流程图，来自海洋表层的表层高温海水A先在蒸发器14内将热量传给丙烷等低沸点工质，使之蒸发，工质蒸发变成蒸汽推动蒸汽透平6中的汽轮机做功，汽轮机排出的工质再进入冷凝器8，被几百米深的深层低温海水B冷却后重新变为液态，然后再用工质泵2把液态工质输送进蒸发器14，以实现循环使用。具体流程如下首先，工质泵2抽取贮液筒1内的液态丙烷等低沸点工质进入蒸发器14，蒸发器14内通过高温海水泵3抽入表层高温海水A，表层高温海水A与液态丙烷换热，使得液态丙烷在蒸发器14内汽化、成为丙烷蒸汽，换热后的表层高温海水A排入海洋 C。丙烷蒸汽进入蒸汽透平6，推动汽轮机做功，使之产生机械能，发电机7再将机械能转换为电能。之后，汽轮机排出的丙烷蒸汽进入冷凝器8，冷凝器8通过低温海水泵15抽取的深层低温海水B，将丙烷蒸汽冷凝液化为液态丙烷，液态丙烷保存在贮液筒1中，深层低温海水B与丙烷蒸汽换热后排入海洋C。现有的海洋温差发电装置运行结果表明，由于表层高温海水A和深层低温海水B 的温差不大，即使采用低沸点的工质，海洋温差发电系统的效率也极低。例如以丙烷为循环工质的海洋温差发电系统中，即使表层海水温度为30°C，深层海水温度为4°C时，理想朗肯循环效率也只有约1。并且实际循环中还有管道阀门等部件的损失，因此可能使循环发出的电力还不足以维持工质泵和低温海水泵的正常工作，这使海洋温差发电系统一直难以得到推广应用。
发明内容
本发明的目的在于在传统的闭式海洋温差发电系统的基础上，提供一种利用风能发电驱动热泵伴随加热的海洋温差发电的方法及装置，以提高发电效率。本发明所采用的技术方案是
一种利用海洋温差发电的方法，用海洋表层的热海水加热低沸点工质，使之蒸发，送入汽轮机推动汽轮发电机组做功发电，汽轮机排出的工质乏气用海洋深层的冷海水冷凝为液态，再用热海水加热，送入汽轮机，使之蒸发，推动汽轮机发电机组做功发电，如此循环，持续发电；还利用洋面风力发电，并用该电力驱动热泵装置，由热泵装置的媒质将工质的温度进一步提高，增大工质体积膨胀率；由热泵装置的媒质将冷海水的温度进一步降低，再用该低温海水去冷凝工质乏气，增强对工质乏气的冷凝效果。所述低沸点工质是液氨或丙烷。所述热泵装置的媒质是二氟一氯甲烷。所述热泵装置的媒质将工质的温度加热至5(T65°C。由热泵装置的媒质将冷海水的温度降低至1°C，再用该低温海水去冷凝工质乏气。一种海洋温差发电装置，包括
汽轮发电机组，由蒸汽透平和发电机组成，用于发电； 工质储罐，用于储存透平工质；
工质预热器，具有工质进、出口和表层海水进、出口，其工质出口连接蒸汽透平的进口， 用于通过表层海水将工质加热，使之蒸发；
工质泵，布置在工质储罐和工质预热器之间，其进口连接工质储罐，出口连接工质预热器，用于将工质泵入工质预热器；
低扬程海水泵，连接工质预热器，用于将表层海水泵入工质预热器； 工质冷凝器，具有工质进、出口和深层海水进、出口，其工质进口连接蒸汽透平的排气口，工质出口连接工质储罐，用于将蒸汽透平排除的工质乏气冷凝为液态，返回工质储罐； 高扬程海水泵，连接冷凝器的海水进口，用于将深层海水泵入冷凝器，冷却工质乏气； 还包括热泵装置及其驱动装置，所述驱动装置是风力发电机，布置在沿海滩涂，利用洋面风力发电，所述热泵装置包括 冷媒储罐，用于储存冷媒；
压缩机，由风力发电机驱动，用于压缩冷媒，使其成为高温冷媒； 工质再热器，布置在工质预热器和蒸汽透平之间，具有工质进、出口和冷媒进、出口，其工质进口连接工质预热器的出口，其工质出口连接蒸汽透平的进口，其冷媒进口连接压缩机的出口，由高温冷媒将工质的温度进一步提高；
气动膨胀冷却器，布置在工质再热器的冷媒出口管道上，用于将加热工质后的冷媒急
冷；
冷媒蒸发器，布置在冷媒储罐与工质冷凝器之间，具有冷媒进、出口和深层海水进、出口，其冷媒进口连接工质再热器的冷媒出口，其冷媒出口连接冷媒储罐，其深层海水进口连接高扬程海水泵的出口，其深层海水出口连接工质冷凝器的深层海水进口 ；利用急冷后冷媒蒸发吸热，使深层海水的温度进一步降低。所述气动膨胀冷却器由若干个多个设置在冷媒管道中的孔板式节流元件构成，孔板式节流元件上设置有若干个节流孔。所述气动膨胀冷却器将加热工质后的冷媒急冷至-20°C。所述热泵装置的压缩机有备用电源。本发明所产生的有益效果是
本发明的利用海洋温差发电的方法及装置，在传统的闭式海洋温差发电系统(Ocean Thermal Energy Conversion Closed Cycle，CC-OTEC)的基础上，利用海洋温差能这一环保能源优势的同时，利用风能发电驱动热泵提高海洋温差发电透平低沸点工质进口温度同时降低冷源温度，即利用海洋风能转化为机械能、直接驱动热泵系统内部的制冷剂进行蒸发和冷凝的热循环，并从低温海水中提出热量来加热海洋温差发电蒸汽轮机进口处的工质。 本发明以海洋表面海水为热源，海洋深层800米以下海水为冷源，同时利用风能发电带动热泵系统进一步加热海洋温差发电蒸汽透平进口处循环工质的温度并降低冷海水的温度， 增大了热源和冷源的温差，与现有技术的海洋温差发电系统相比，大大提高了闭式循环的效率。在本发明中，低沸点工质由工质泵提高输送到预热器中，由海洋表层海水对工质进行预热，再利用风能驱动压缩机压缩的高温冷媒，对工质进一步加热，直到其达到过热状态，这一过程对热泵系统来说，也可以看作是在冷却热泵中冷媒。过热的工质气体进入透平中，推动透平做功带动发电机发电；而加热过工质的冷媒经气动膨胀冷却器绝热节流后，温度迅速降低，再进入蒸发器中吸收从海洋深层抽出来冷海水的热量变成气体。这一过程，冷媒温度升高而冷却海水温度降低；变成气体的冷媒重新进入压缩机，实现热泵循环；而被冷却后的冷海水进入冷凝器，用来冷凝从蒸汽透平中排出的做功后的工质，工质变为液体后由工质泵提高压力，再次输送到预热器中，这样蒸汽透平也实现了闭式循环。这一循环过程中，可以源源不断地将海样温差能转换为电能，实现海洋温差闭式循环发电；利用风力发电机发出的电能驱动的热泵，则不但提高了该闭式循环的效率，增加了热源和冷源的温差，而即使在海洋表层水温度较低，传统海洋温差闭式循环不能运行的时段本发明仍可照常运行。另外，风力发电机发出的电能还可以供海水泵以及循环用工质泵使用，而不需要使用主循环系统发出的电，这样提高了海洋温差发电系统的实用性。同时，海洋温差能及风能均为可再生能源，对环境也不会造成任何污染。本发明在利用了海洋温差能的同时充分利用了海上风能辅助循环即热泵循环的效率一般远大于1，辅助循环中风能利用效率远大于发电效率，这样可以大大提升整体的能源利用效率，大大提高朗肯循环效率，实现了海洋温差能和风能的综合利用，是一种使海洋温差发电实用化的方法，具有重要的实用价值，利于国家的节能减排、绿色环保能源的要求，易于大规模使用和推广。
图1是现有技术的传统闭式海洋温差发电系统流程图2是本发明风能热泵伴随加热的海洋温差发电系统流程图； 图3是本发明风能热泵伴随加热的海洋温差发电方法流程图。图中标号所示1-贮液筒、2-工质泵、3-高温海水泵、4-预热器、5-再热器、6_蒸汽透平、7-发电机、8-冷凝器、9-冷媒储罐、10-备用电源、11-风力发电机、12-压缩机、 13-气动膨胀冷却器，14-蒸发器、15-低温海水泵、A-表层高温海水、B-深层低温海水、 C-排入海洋、L-冷媒管道、M-温海水管道、N-冷海水管道、P-氨工质管道、Q-电缆线。
具体实施例方式风能和海洋温差能一样，既是一次能源，又是可再生能源，在海洋表面同样蕴藏着丰富的风能。在风况上，海上比陆地具有更多的优势，离岸10公里的海面上风速一般比陆地风速高25%，并且很少有静风期。本发明的利用海洋温差发电的方法及装置，是在传统的闭式海洋温差发电系统(Ocean Thermal Energy Conversion Closed Cycle, CC-OTEC)的基础上，利用风能发电驱动热泵提高海洋温差发电透平低沸点工质进口温度同时降低冷源温度，以提高发电效率的方法。如图1、图2所示，本发明的海洋温差发电方法，先利用海洋表层的表层高温海水A 加热低沸点工质(如液氨或丙烷等)，使之蒸发，送入蒸汽透平6 (即汽轮机组)推动汽轮机做功，产生机械能、发电机7将机械能转换为电能发电，蒸汽透平6排出的工质乏气用海洋深层的深层低温海水B冷凝为液态。然后用表层高温海水A加热，送入蒸汽透平6，使之蒸发， 推动汽轮机组发电机7做功发电，如此循环，持续发电。除此之外，还利用洋面风力发电，并用该电力驱动热泵装置，由热泵装置的媒质二氟一氯甲烷(CHCLF2)将工质的温度进一步提高，将工质的温度加热至5(T65°C，增大工质的体积膨胀率；由热泵装置的媒质二氟一氯甲烷将深层低温海水B的温度进一步降低，将深层低温海水B的温度降低至1°C，再用该深层低温海水B去冷凝工质乏气，增强对工质乏气的冷凝效果。本发明的海洋温差发电装置，包括以下几部分
1)汽轮发电机组，由蒸汽透平6和发电机7组成，用于发电。2)工质储罐，即贮液罐1，用于储存透平工质，储存液氨或丙烷等。3)工质预热器4，具有工质进、出口和表层高温海水A进、出口，其工质出口连接蒸汽透平6的进口，用于通过表层高温海水A将液态工质加热，使之汽化蒸发，成为工质蒸汽。4)工质泵2，布置在工质储罐(贮液罐1)和工质预热器4之间，其进口连接贮液罐 1，出口连接工质预热器4，用于将工质泵2入工质预热器4。5)高温海水泵3，即低扬程海水泵，连接工质预热器4，用于将表层高温海水A泵入工质预热器4。6)工质冷凝器8，具有工质进、出口和深层低温海水B进、出口，其工质进口连接蒸汽透平6的排气口，工质出口连接工质储罐(贮液罐1)，用于将蒸汽透平6排除的工质乏气冷凝为液态，返回贮液罐1。7)低温海水泵15，即高扬程海水泵，连接冷凝器8的海水进口，用于将深层低温海水B泵入冷凝器8，冷却工质乏气。8)热泵装置及其驱动装置这是本发明的创新部分，下面一一介绍 a)驱动装置是风力发电机11，布置在沿海滩涂，利用洋面风力发电。b)热泵装置包括
i.冷媒储罐9，是一个储气罐，用于储存冷媒。
ii.压缩机12，由风力发电机11驱动，用于压缩冷媒，使其成为高温冷媒，该压缩机12配有备用电源10。iii.工质再热器5，布置在工质预热器4和蒸汽透平6之间，具有工质进、出口和冷媒进、出口，其工质进口连接工质预热器4的出口，其工质出口连接蒸汽透平6的进口，其冷媒进口连接压缩机12的出口，由高温冷媒将工质的温度进一步提高；
iv.气动膨胀冷却器13，布置在工质再热器5的冷媒出口管道上，用于将加热工质后的气体冷媒转变为低压低温的液体冷媒。该气动膨胀冷却器13具有多种结构形式，本发明采用设置在冷媒管道L内部的绝热节流器的结构形式。该绝热节流器结构及原理和普通制冷循环中的节流器相同，这里采用多个顺序设置的孔板式节流元件，即节流板，节流板上设置有若干个节流小孔，相邻的节流板上的节流小孔对应或者不对应设置。从工质再热器 5出来的气体冷媒经过节流小孔时，由于局部阻力产生，压力显著下降，冷媒气体迅速膨胀、 温度急剧下降，形成气动膨胀冷却。由于这一冷却过程进行得很快，流体与外界的热交换量可忽略，可以看作是绝热过程，所以，经过冷却的流体的总能量是不变的，但是节流后，冷媒的气流压力降低，比容增大，气流的速度上升，使得气流动能增加，从而造成气流内能(或焓值)减小、温度急剧降低，最终实现冷媒的液化。多次节流后，冷媒的温度可以下降至很低， 本发明中，通过气动膨胀冷却器13，加热工质后的冷媒最终可以冷却至-20°C左右。v.冷媒蒸发器14，布置在冷媒储罐9与工质冷凝器8之间，具有冷媒进、出口和深层低温海水B进、出口，其冷媒进口连接工质再热器5的冷媒出口，其冷媒出口连接冷媒储罐9，其深层海水进口连接低温海水泵15的出口，其深层海水出口连接工质冷凝器8的深层海水进口 ；利用急冷后冷媒蒸发吸热，使深层低温海水B的温度进一步降低。9)本发明的海洋温差发电装置还包括上述部件之间的冷媒管道L、温海水管道 M、冷海水管道N、氨工质管道P和电缆线Q。冷媒管道L闭环连接冷媒储罐9、压缩机12、再热器5、气动膨胀冷却器13蒸发器14，形成冷媒的闭路循环工作管线。氨工质管道P闭环连接贮液筒1、工质泵2、预热器4、再热器5、蒸汽透平6和冷凝器8，形成工质的闭路循环工作管线。电缆线Q将风力发电机11产生的电能和备用电源10储备的电能，分别输送至工质泵2、高温海水泵3和低温海水泵15。与以往的常规蒸汽透平6不同，海洋温差发电的进口蒸汽温度很低，冷源和热源温差很小，因此应该取沸点较低、气相区比热大、汽化潜热小的工质，这样可以减少各个部件尺寸，因此，本具体实施方式
选取氨为主循环的工质，热泵冷媒则采用二氟一氯甲烷 (CHCLF2)。本具体实施方式
以海洋表面22°C到27°C的表层高温海水A为预热源，以海洋深层 800米左右的5°C的深层低温海水B为冷源，以氨气为海洋温差发电透平的循环工质，构建的一个低沸点闭式循环系统。该循环系统为本发明主循环系统。同时，使用风力发电机11 发出电能按照空调原理直接驱动压缩机12构成一个热泵系统，将深层低温海水B中的热量传递给预热后的氨气，提高热源温度并降低冷源温度，热泵中的循环工质使用二氟一氯甲烷(CHCLF2 )，这样热泵系统也构成了一个辅助的闭式循环系统。其中，风能驱动的热泵可以将热源温度提高3(T45°C，并且将冷源温度降低4°C。在本具体实施方式
的主循环中，也就是发电透平循环过程中，液态5°C左右的氨， 由工质泵2提高压力，首先输送到预热器4中，由表层高温海水A对液态氨水进行预加热，这时，液态氨的温度提高到20摄氏度左右。然后，将液态氨输送到再热器5中和由风能驱动的压缩机12压缩后的高温高压二氟一氯甲烷(约70°C)进行换热，使得液态氨汽化为氨气，这时，从再热器5中出来的氨气温度可达5(T65°C，状态转换为过热状态。此时，过热的氨气进入蒸汽透平6中膨胀做功，带动发电机7发电；从蒸汽透平6中排出的氨气为7摄氏度左右的接近饱和状态的氨气气体，再由深层低温海水B通过冷凝器8冷却到液体状态后， 由工质泵2提高其压力送入预热器4，完成氨工质的动力循环，也就是本发明的主循环。在这个循环中，可以源源不断地将海水的温差变为电力，实现海洋温差发电。在本具体实施方式
的热泵循环中，也就是辅助循环过程中，使用二氟一氯甲烷 (CHCLF2)为循环工质。首先液态-20°C左右的二氟一氯甲烷由工质泵2输送到蒸发器14 中，该蒸发器14中高温流体为5摄氏度左右从海洋深层提取出来的深层低温海水B，二氟一氯甲烷吸收了深层低温海水B的热量后变为过热气体，同时降低了深层低温海水B的温度。 然后，过热的二氟一氯甲烷进入由风力发电机11驱动的压缩机12中，被压缩成为约70°C高温高压气体，再进入主循环系统的再热器5中，不过在这个再热器5中，70°C高温高压二氟一氯甲烷气体是被用作高温流体来加热20摄氏度左右的液态氨的。二氟一氯甲烷气体加热了氨的同时，也降低了自己的温度，然后经过气动膨胀冷却器13绝热节流变为_20°C左右的二氟一氯甲烷，再由工质泵2送往蒸发器14，完成了热泵循环。在这个循环过程中，由风力发电机11提供能量，不断地提高海洋温差发电透平工质的进口温度并降低冷却水(即深层低温海水B)的温度，也就是增大了冷热源温差，大大提高了海洋温差发电效率。以下以海洋温差发电透平中，氨工质循环温度为50°C、蒸发压力为20bar、冷凝温度为7°C、冷凝压力为5. 5bar的工况来说明本发明的具体流程。在实用装置中可以根据具体情况调整参数
1.储存在贮液筒1(即氨液储存筒)中的5°C的液态氨由工质泵2 (即供氨泵)提高压力到20bar以上，并输送到预热器4中；
2.在预热器4中，通过高温海水泵3从海洋表层抽取的25°C的表层高温海水A将5°C 的液态氨加热到20°C左右。为了提高换热效率，预热器4采用板式换热器结构，经过预热器 4预热后液态氨进入再热器5，而表层高温海水A温度降低，排入海洋C。3.储存在冷媒储罐9中的_5°C左右的气态冷媒二氟一氯甲烷(CHCLF2)，被由风力发电机11发出的电能驱动的压缩机12压缩成70°C左右的高温高压气体，输送进入再热器5。如果，遇到海上少数无风的情况，则可以使用备用电源10，来驱动压缩机12实现这一过程。4.从预热器4中出来的20°C左右的液态氨和从压缩机12出来的70°C左右的冷媒二氟一氯甲烷在再热器5中换热，液态氨被加热成50。C、20bar左右的过热氨气，而二氟一氯甲烷被冷却到约；
5.从再热器5中流出的50°C、20bar左右的过热氨气进入蒸汽透平6，推动蒸汽透平 6膨胀做功并输出功率，该功率由发电机7转化为电能输出；从蒸汽透平6排出的氨气为 7°C、5. 3bar 的气体。6.从再热器5中出来的55°C的冷媒二氟一氯甲烷经过气动膨胀冷却器13绝热节流后，温度急剧降低到-20°C，然后进入蒸发器14 ；
7.海洋深层800米以下约5°C的深层低温海水B经低温海水泵15抽取后，输送到蒸发器14，在蒸发器14中加热经过节流后的-20°C的液态冷媒二氟一氯甲烷，经过热交换后冷媒二氟一氯甲烷温度上升到_5°C，变为过热气体，而深层低温海水B温度升高，排入海洋。 然后，_5°C的二氟一氯甲烷过热气体输送到冷媒储罐9，供压缩机12使用，这样就完成了辅助系统的热泵循环。蒸发器14中，5°C的深层低温海水B被降温到1°C，再输送到冷凝器8 中。8.在步骤5中经过做功后，5°C、5. 3bar的氨气进入到冷凝器8中，被1°C的深层低温海水B冷却到5°C，成为5°C的氨液送回氨液储存筒中，工质泵2抽取后再进入预热器 4中，这样完成了主循环，实现系统电能的输出。本具体实施方式
的朗肯循环高温端温度高达50°C，低温端温度降低到5°C，理想效率达到14%，而现有技术的海洋温差发电闭式循环系统中高温端只有2(T25°C，低温端有 10°C，理想循环效率也只有1. 74%。与之相比较，本发明成倍的提高了循环效率，另外本发明中风力发电机11发出的电能还可以提供给海洋温差发电闭式循环中的工质泵2、高温海水泵3和低温海水泵15等使用，而不像传统的闭式循环需要消耗主循环发出的电能来驱动工质泵2以及海水泵，考虑到实际循环中各部件的损失和管道损失，在蒸汽透平6及各个部件效率为60%的情况下，本方法的发电效率可以达到8. 4%，完全具有实用价值。
权利要求
1.一种利用海洋温差发电的方法，用海洋表层的热海水加热低沸点工质，使之蒸发，送入汽轮机推动汽轮发电机组做功发电，汽轮机排出的工质乏气用海洋深层的冷海水冷凝为液态，再用热海水加热，送入汽轮机，使之蒸发，推动汽轮机发电机组做功发电，如此循环， 持续发电；其特征在于，还利用洋面风力发电，并用该电力驱动热泵装置，由热泵装置的媒质将工质的温度进一步提高，增大工质体积膨胀率；由热泵装置的媒质将冷海水的温度进一步降低，再用该低温海水去冷凝工质乏气，增强对工质乏气的冷凝效果。
2.如权利要求1所述的利用海洋温差发电的方法，其特征在于，所述低沸点工质是液氨或丙烷。
3.如权利要求1所述的利用海洋温差发电的方法，其特征在于，所述热泵装置的媒质是二氟一氯甲烷。
4.如权利要求1所述的利用海洋温差发电的方法，其特征在于，所述热泵装置的媒质将工质的温度加热至5(T65°C。
5.如权利要求1所述的利用海洋温差发电的方法，其特征在于，由热泵装置的媒质将冷海水的温度降低至rc，再用该低温海水去冷凝工质乏气。
6.一种海洋温差发电装置，包括汽轮发电机组，由蒸汽透平和发电机组成，用于发电； 工质储罐，用于储存透平工质；工质预热器，具有工质进、出口和表层海水进、出口，其工质出口连接蒸汽透平的进口， 用于通过表层海水将工质加热，使之蒸发；工质泵，布置在工质储罐和工质预热器之间，其进口连接工质储罐，出口连接工质预热器，用于将工质泵入工质预热器；低扬程海水泵，连接工质预热器，用于将表层海水泵入工质预热器； 工质冷凝器，具有工质进、出口和深层海水进、出口，其工质进口连接蒸汽透平的排气口，工质出口连接工质储罐，用于将蒸汽透平排除的工质乏气冷凝为液态，返回工质储罐； 高扬程海水泵，连接冷凝器的海水进口，用于将深层海水泵入冷凝器，冷却工质乏气； 其特征在于，还包括热泵装置及其驱动装置，所述驱动装置是风力发电机，布置在沿海滩涂，利用洋面风力发电，所述热泵装置包括 冷媒储罐，用于储存冷媒；压缩机，由风力发电机驱动，用于压缩冷媒，使其成为高温冷媒； 工质再热器，布置在工质预热器和蒸汽透平之间，具有工质进、出口和冷媒进、出口，其工质进口连接工质预热器的出口，其工质出口连接蒸汽透平的进口，其冷媒进口连接压缩机的出口，由高温冷媒将工质的温度进一步提高；气动膨胀冷却器，布置在工质再热器的冷媒出口管道上，用于将加热工质后的冷媒急冷；冷媒蒸发器，布置在冷媒储罐与工质冷凝器之间，具有冷媒进、出口和深层海水进、出口，其冷媒进口连接工质再热器的冷媒出口，其冷媒出口连接冷媒储罐，其深层海水进口连接高扬程海水泵的出口，其深层海水出口连接工质冷凝器的深层海水进口 ；利用急冷后冷媒蒸发吸热，使深层海水的温度进一步降低。
7.如权利要求6所述的海洋温差发电装置，其特征在于，所述气动膨胀冷却器由若干个多个设置在冷媒管道中的孔板式节流元件构成，孔板式节流元件上设置有若干个节流孔。
8.如权利要求6所述的海洋温差发电装置，其特征在于，所述气动膨胀冷却器将加热工质后的冷媒急冷至_20°C。
9.如权利要求6所述的海洋温差发电装置，其特征在于，所述热泵装置的压缩机有备用电源。
全文摘要
本发明提供了一种利用海洋温差发电的方法及装置，用海洋表层的热海水加热低沸点工质，使之蒸发，送入汽轮机推动汽轮发电机组做功发电，汽轮机排出的工质乏气用海洋深层的冷海水冷凝为液态，再用热海水加热，送入汽轮机，使之蒸发，推动汽轮机发电机组做功发电，如此循环，持续发电；还利用洋面风力发电，并用该电力驱动热泵装置，由热泵装置的媒质将工质的温度进一步提高，增大工质体积膨胀率；由热泵装置的媒质将冷海水的温度进一步降低，再用该低温海水去冷凝工质乏气，增强对工质乏气的冷凝效果。本发明提高了海洋温差发电闭式循环发电的效率，实现了海洋温差能和风能的综合利用，具有重要的实用价值，是绿色环保能源，易于大规模使用和推广。
文档编号F03G7/05GK102213199SQ20111014735
公开日2011年10月12日 申请日期2011年6月2日 优先权日2011年6月2日
发明者刘平, 李飞, 王兵, 王建录, 胡佳林, 莫尔兵, 邓良 申请人:东方电气集团东方汽轮机有限公司