CN102384048A - 一种小温差太阳能和海洋能联合发电系统 - Google Patents

一种小温差太阳能和海洋能联合发电系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种小温差太阳能和海洋能联合发电系统,包括有依次连接的波浪能发电装置、太阳池、闪蒸器、低温汽轮机、第一发电机、蓄热锅炉、高温汽轮机、第二发电机;还包括与所述低温汽轮机连接的第一冷凝器、与所述高温汽轮机连接的第二冷凝器,所述第一冷凝器与所述第二冷凝器具有同一冷凝水来源。本系统通过添加蓄热锅炉将用电低谷时产生的富余电力转换为高温热能储存,在用电高峰时期将高温热能转化为电能进行使用,减少了蓄电器的需求,成本降低,稳定性增强,延长系统使用寿命,同时可以进行制淡、制冷、养殖等方面的综合利用,在满足生产、生活和海防需要的同时,可以产生良好的经济效益。

Description

一种小温差太阳能和海洋能联合发电系统
技术领域
[0001] 本发明涉及到一种太阳能和海洋能联合利用系统。 背景技术
[0002] 在海岛、海岸以及海上作业,生产、生活以及国防建设等各方面都会有能源和电力需要,没有条件采用电网输送电力。而采用蓄电器则成本高昂,稳定性和寿命有限,而如果采用输送化石能源,则运输成本高,风险大,意外多。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术运输成本高,风险大,意外多的问题,采用新能源独立发电系统,可以有效解决上述问题的太阳能和海洋能联合利用系统。
[0004] 为实现以上目的,本发明采取了以下的技术方案:一种小温差太阳能和海洋能联合发电系统,包括有依次连接的波浪能发电装置、太阳池、闪蒸器、低温汽轮机、第一发电机、蓄热锅炉、高温汽轮机、第二发电机;还包括与所述低温汽轮机连接的第一冷凝器、与所述高温汽轮机连接的第二冷凝器所述第一冷凝器与所述第二冷凝器具有同一冷凝水来源。
[0005] 所述低温汽轮机和高温汽轮机分别采用水蒸气发电。
[0006] 所述蓄热锅炉内部有电加热装置和换热器。
[0007] 太阳池吸收太阳能并形成温度梯度,抽取表层温海水并经过换热器吸收太阳池的热量温度升高,进入闪蒸器,闪蒸出的蒸汽进入汽轮机带动发电机发电进行应用,从海底 (或者海面)抽取冷海水通过冷凝器对汽轮机排出的乏汽进行降温并收集淡水存储,同时富余电力进入蓄热锅炉通过电加热器转化为高温热能,在用电高峰时期或者发电不利情况下,蓄热锅炉提供热能加热产生高温蒸汽推动另一组汽轮机带动发电机进行发电,从海底 (或者海面)抽取海水通过另一个冷凝器对汽轮机排出的乏汽进行冷凝,同时可以进行海水蒸发制淡和乏汽冷凝水收集。在运行过程中,通过波浪能发电提供水泵功率消耗。此种方式可以减少蓄电池要求,同时因为蓄热成本低,加大蓄能增强抵抗恶劣条件的能力。
[0008] 所述的蓄热锅炉,内部有电加热装置和换热器,有蓄热介质;该蓄热介质为相变熔融盐,蓄能容量大。
[0009] 所述的波浪能发电装置,供应冷凝用海水以及温海水进入太阳池和闪蒸器所需的泵功,波浪能不能提供电力时从系统发电中输出电力提供泵功;
[0010] 所述的系统,其小温差发电用汽轮机冷凝水进入蓄水池进行淡水储存;
[0011] 所述的系统,汽轮机乏汽采用深层海水冷凝后的淡水可以进入室内换热结构进行制冷;
[0012] 所述系统可以配备一高温制淡装置,在蓄热达到最大值后将富余能量用于制淡进行储存,增强应对恶劣天气的储备,并可以最大程度的应用系统设备,避免因连续的天气适合产生电力过多引起的停机。
[0013] 所述系统为间歇发电。在太阳能池吸收能量温度升高到一定程度后,系统启动发电,在太阳能池温度降低到一定程度后,系统停止。其系统启动、停止周期以天为单位。
[0014] 所述的系统,冷凝用的海水可以使用用浅层海水(太阳池容量大,用电量小的地方);也可以使用深层海水则产生更多电力,需要更多泵功和复杂施工。
[0015] 本专利为新能源独立发电领域。本系统解决海岛、海上的电力需求,对比单独海洋温差能发电,本系统效率高,发电量大,蓄电转蓄热方式蓄能,成本降低,寿命长,平衡电力和使用峰值不同的问题。
[0016] 本发明与现有技术相比,具有如下优点:本发明涉及新能源利用领域,采用小温差发电并将电能转化为热能储存,在需要时重新采用大温差发电方式进行利用。本专利产品主要应用于海岛、海岸和海上作业。采用本专利产品,直接利用海洋上大量存在的温差能进行发电,同时利用太阳池结构增大发电使用的温差,通过波浪能发电提供系统需要消耗的泵功和一部分用电消耗,提高系统运行效率,增大发电量,降低技术、工艺和施工难度,实现独立发电、供电,减少甚至免除对化石能源的依赖,降低发电成本和风险;通过波浪能发电提供系统需要消耗的泵功和一部分用电消耗。考虑到蓄电器的造价高,寿命短等缺点,本系统通过添加蓄热锅炉将用电低谷时产生的富余电力转换为高温热能储存,在用电高峰时期将高温热能转化为电能进行使用,减少了蓄电器的需求,成本降低,稳定性增强,延长系统使用寿命,同时可以进行制淡、制冷、养殖等方面的综合利用,在满足生产、生活和海防需要的同时,可以产生良好的经济效益。
附图说明
[0017] 图1为本发明结构示意图;
[0018] 附图标记说明:1_波浪能发电装置;2-太阳池;3-闪蒸器;4-低温汽轮机;5-第一发电机;6-蓄热锅炉;7-高温汽轮机;8-第二发电机;9-第二冷凝器;10-第一冷凝器; 11-蓄水池。
具体实施方式
[0019] 下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
[0020] 实施例:
[0021] 请参阅图1所示,一种小温差太阳能和海洋能联合发电系统,包括有依次连接的波浪能发电装置1、太阳池2、闪蒸器3、低温汽轮机4、第一发电机5、蓄热锅炉6、高温汽轮机7、第二发电机8 ;还包括与所述低温汽轮机4连接的第一冷凝器10、与高温汽轮机7连接的第二冷凝器9,第一冷凝器10与第二冷凝器9具有同一冷凝水来源,乏汽经过冷凝器产生的凝结水进入蓄水池11储存。
[0022] 低温汽轮机4和高温汽轮机7分别采用水蒸气发电。
[0023] 蓄热锅炉6内部有电加热装置和换热器。
[0024] 太阳池2吸收太阳能,池中液体温度升高,波浪能发电装置1提供泵功将温海水经太阳池2换热后抽送到闪蒸器3,闪蒸出的饱和蒸汽进入低温汽轮机4推动第一发电机5发电,乏汽通过第一冷凝器10后冷凝为液态水进入蓄水池11进行储存;第一发电机5产生的电力一部分被直接使用,富余部分进入蓄热锅炉6通过电加热器加热介质,在电力供应不足时,高压水经过蓄热锅炉产生高温高压蒸汽进入高温汽轮机7并带动第二发电机8产生电力供应电力需求,高温汽轮机7产生的乏汽经过第二冷凝器9进行冷凝。
[0025] 上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明,该实施例并非用以限制本发
明的专利范围,凡未脱离本发明所为的等效实施或变更,均应包含于本案的专利范围中。

Claims (3)

1. 一种小温差太阳能和海洋能联合发电系统,其特征在于:包括有依次连接的波浪能发电装置(1)、太阳池(2)、闪蒸器(3)、低温汽轮机(4)、第一发电机(5)、蓄热锅炉(6)、高温汽轮机(7)、第二发电机⑶;还包括与所述低温汽轮机⑷连接的第一冷凝器(10)、与所述高温汽轮机(7)连接的第二冷凝器(9),所述第一冷凝器(10)与所述第二冷凝器(9) 具有同一冷凝水来源。
2.如权利要求1所述的小温差太阳能和海洋能联合发电系统,其特征在于:所述低温汽轮机(4)和高温汽轮机(7)分别采用水蒸气发电。
3.如权利要求1所述的小温差太阳能和海洋能联合发电系统,其特征在于:所述蓄热锅炉(6)内部有电加热装置和换热器。
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