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一种闭式海洋温差能发电装置

阅读：901发布：2024-01-02

专利汇可以提供一种闭式海洋温差能发电装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及的是一种闭式海洋温差能发电装置，主要应用于经由闭式系统的工质循环从冷热海水中不断获得电力。其特征在于，与常规海洋温差能发电装置相比，不设置冷海水泵及相应管道；包括由外壁设置有管道保温层的涡轮机排向凝汽器管道、凝汽器排向工质储存罐管道、无外壳并设置有工质进出腔室的凝汽器均置于深海。从而省去冷海水泵和相应大口径管道，减少系统耗功，提高装置整体效率。，下面是一种闭式海洋温差能发电装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种闭式海洋温差能发电装置，包括温海水泵(1)、蒸发器(2)、工质泵(3)、工质储液罐(4)、涡轮机(5)、发电机(6)、凝汽器管道(7)、凝汽器(8)、凝汽器支架(9)和工质储存罐管道(10)，其特征在于：海水泵(1)连接蒸发器(2)，蒸发器(2)连接涡轮机(5)，涡轮机(5)同时连接发电机(6)和凝汽器管道(7)，凝汽器管道(7)连接凝汽器(8)，凝汽器(8)下为凝汽器支架(9)，凝汽器(8)连接工质储存罐管道(10)，工质储存罐管道(10)连接工质储液罐(4)，工质储液罐(4)连接工质泵(3)，工质泵(3)再接回蒸发器(2)。
2.根据权利要求1所述的一种闭式海洋温差能发电装置，其特征在于：不设置冷海水泵及相应管道；包括由外壁设置有管道保温层的涡轮机排向凝汽器管道、凝汽器排向工质储存罐管道、无外壳并设置有工质进出腔室的凝汽器均置于深海。

说明书全文

一种闭式海洋温差能发电装置

技术领域

[0001] 本发明属于海洋能利用技术领域的闭式海洋温差能发电装置。

背景技术

[0002] 在太阳的照射之下的海洋表面与长期未受到光线照射的深海之间存在温差。一般在热带地区，海洋表面与一千米深的海水温差可达25℃。海洋热能转换(简称OTEC)是利用海水温差而产生动力。根据热力公式，热机在7～27℃间运作，则其理论上最大效率为6.7％。和潮汐或风能不同，海洋中所贮存之热能可连续地利用。

[0003] 常规海洋温差发电系统如图1所示。系统是由蒸发器、涡轮机、发电机、冷凝器、工质泵、温海水泵、冷海水泵等几部分组成。各部分间由巨大管子连接。蒸发器一般是由内部装有许多小圆管或薄板之大圆筒构成，使某种约在13～15℃间即蒸发的液体物质(这种液体物质称为工质)流入其间，并导入15～28℃的表层海水(表层海水亦称为温海水)时，工质因受温海水加热沸腾形成蒸汽，蒸汽经由连接管路送到涡轮机使其转动，从而输出电力。

[0004] 另一方面，自涡轮机逸出之蒸汽则汇入冷凝器。当由涡轮机逸出的蒸汽流入其间并导入1～7℃的深层海水(亦称冷海水)时，这些蒸汽因受冷海水冷却而在圆管或薄皮的表面凝结成液态的工作流体随由泵重新送回蒸发器。这样的操作周而复始不断地进行，只要表层海水管(温海水)与深层海水管(冷海水)间存有温差，即能经由上述循环从海水中不断获得电力。

[0005] 图1所示的常规海洋温差能发电装置所需要的冷海水，是通过冷海水泵从深海(距海平面600m～800m)抽取得到，这需要消耗大量的电能，电能消耗占涡轮机发出功率的40％～50％。此外，抽取冷海水的管道口径很大，不易固定。

[0006] 而将凝汽器置于深海的闭式海洋温差能发电装置，可以省去冷海水泵和相应大口径管道，冷海水泵耗功为零。将凝汽器置于深海的闭式海洋温差能发电装置会带来工质泵功的增加。对比冷海水泵和工质泵耗功情况，虽然工质泵比冷海水泵压力高，但是，冷海水流量比工质流量大几十～几百倍，因此工质泵将只是冷海水泵总耗功的一半左右。可见该装置有广泛利用的基础。但目前并未有这方面的相关报道。

发明内容

[0007] 本发明的目的是提供一种输出净功大，整体效率高，凝汽器结构简单、制造成本低等优点闭式海洋温差能发电装置。

[0008] 为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：

[0009] 它包括温海水泵1、蒸发器2、工质泵3、工质储液罐4、涡轮机5、发电机6、凝汽器管道7、凝汽器8、凝汽器支架9、工质储存罐管道10，海水泵1连接蒸发器2，蒸发器2连接涡轮机5，涡轮机5同时连接发电机6和凝汽器管道7，凝汽器管道7连接凝汽器8，凝汽器8下为凝汽器支架9，凝汽器8连接工质储存罐管道10，工质储存罐管道10连接工质储液罐
4，工质储液罐4连接工质泵3，工质泵3再接回蒸发器2。

[0010] 本发电装置与常规海洋温差能发电装置相比，不设置冷海水泵及相应管道，包括由外壁设置有管道保温层(保温层从涡轮机排汽到A点)的涡轮机排向凝汽器管道、凝汽器排向工质储存罐管道(保温层从工质储液罐到B点)、无外壳并设置有工质进出腔室的凝汽器均置于深海。

[0011] 上述方案中，所述凝汽器可以为立式，也可以为卧式。

[0012] 一种利用以上装置的温差能发电方法，包括下述步骤：

[0013] 温海水泵抽取表层海水送入蒸发器，工质在工质泵的推动下也送入蒸发器，工质因受温海水加热沸腾形成工质蒸汽，蒸汽经由连接管路送到涡轮机使其转动带动发电机，从而输出电力。工质经涡轮机膨胀做功后温度压力降低形成涡轮机排汽，涡轮机排汽经涡轮机排向凝汽器管道进入带有凝汽器支架的凝汽器，在凝汽器内表面凝结成液态工质，凝结成液态的工质经过凝汽器排向工质储存罐管道、工质储液罐由工质泵加压重新送回蒸发器，从而完成循环。

[0014] 本发明闭式海洋温差能发电装置，具有以下优点：输出净功大，整体效率高，凝汽器结构简单、制造成本低，在新型闭式海洋温差能发电领域可以得到广泛应用。附图说明

[0015] 图1常规闭式海洋温差系统图

[0016] 图2是本发明装置的系统结构示意图。

[0017] 图3和图4是本发明装置采用立式和卧式凝汽器的结构图。

具体实施方式

[0018] 以下结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述：

[0019] 如图3、图4所示，一种闭式海洋温差能发电装置，与常规海洋温差能发电装置相比，不设置冷海水泵及相应管道，包括由外壁设置有管道保温层1(保温层从涡轮机排汽到A点)的涡轮机排向凝汽器管道2、凝汽器排向工质储存罐管道5(保温层从工质储液罐到B点)、无外壳并设置有工质进出腔室3的凝汽器4均置于深海。

[0020] 如图2所示，温海水泵1抽取表层海水送入蒸发器2，工质在工质泵3的推动下也送入蒸发器2，工质因受温海水加热沸腾形成工质蒸汽，蒸汽经由连接管路送到涡轮机5使其转动带动发电机6，从而输出电力。工质经涡轮机膨胀做功后温度压力降低形成涡轮机排汽，涡轮机排汽经涡轮机排向凝汽器管道7进入带有凝汽器支架9的凝汽器8，在凝汽器8内表面凝结成液态工质，凝结成液态的工质经过凝汽器排向工质储存罐管道10、工质储液罐4由工质3泵加压重新送回蒸发器2，从而完成循环。

[0021] 如图3、图4所示，涡轮机排汽经外壁设置有管道保温层1的涡轮机排向凝汽器管道2，保温层从涡轮机排汽到A点，A点对应的海水温度不高于涡轮机排汽温度。

[0022] 涡轮机排汽进入无外壳且设置有工质进出腔室3的凝汽器4，在凝汽器4内表面凝结成液态工质，凝结成液态的工质经过设置有管道保温层1的凝汽器排向工质储存罐管道10，保温层从工质储液罐到B点，B点对应的海水温度不高于液态工质温度。

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