CN103839474A - 在海岛上利用风力发电的电力的可燃冰加工厂的建筑模型 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及在海岛上利用风力发电的电力的可燃冰加工厂的建筑模型，属于海洋清洁能源开发技术领域。风力吹动风力发电机的叶片旋转带动风力发电机产生电流，电流输入风电控制器调整、接着输入风电逆变器进行转换，转换后的电流输入分流器分流成两股电流，一股电流通过导电线输入电动传送带的电动装置，电动传送带的运转将可燃冰密封储运柜通过可燃冰密封储运柜运输通道运进可燃冰密封储运柜储运仓库，取出可燃冰向上运进可燃冰气化车间，另一股电流通过导电线输入增温装置，由于可燃冰气化车间温度升高和气压降低，从可燃冰中释放出甲烷气，甲烷气输入甲烷气检验车间进行检验，经过分子筛过滤装置过滤后，通过输气管道向用户供气。
Description
技术领域
本发明涉及在海岛上利用风力发电的电力的可燃冰加工厂的建筑模型，属于海洋清洁能源开发技术领域。
背景技术
从2012年到2014年春，已出现多次雾霾困扰中国的长江三角洲地区，引起雾霾的主要祸因是燃煤发电过多，因此，长江三角洲的江苏省无锡、南通等城市已在积极规划用燃气发电来取代燃煤发电，燃气发电不会给环境造成严重的污染，大搞燃气发电需要有充足的天然气保障供应，除了靠现有的‘西气东输’工程供气，科技人员更将目光投向可以大量产出天然气的可燃冰。
在江苏省无锡市的太湖之滨有一座中国船舶重工集团七0二研究所，所长名叫翁震平，翁所长领导该所研制成功的蛟龙号载人深海潜水器成功完成深潜7020米海试，翁所长听说日本已利用海底可燃冰制取天然气，便与中国石油大学合作，准备勘探和开发中国的海洋能源，无锡日报记者称赞翁震平：深谋蛟龙号，远虑可燃冰。为了建设海洋强国翁所长提出民营企业可以和七0二所合作参与海洋开发。
可燃冰与石油、天然气相比，具有储量大、使用方便、燃烧值高、清洁无污染许多优点，2013年，日本已从爱知县深海可燃冰层中提取出甲烷，2007年5月中国已在南海北部神狐海域成功钻获可燃冰。2013年9月3日—5日在上海国际展览中心举办的中国（上海）国际海洋技术与工程设备展览会上，本发明人缪同春听翁震平作了开发海洋资源的报告，并观看了多个海洋国家展出的勘探和开发海底资源的微缩模型，目前没有在海洋上利用风力发电的电力、发展分布式风力发电来勘探和开发可燃冰的建筑模型，同时没有在全部开发过程中、在密封的空间中安全加工可燃冰的建筑模型。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供在海岛上利用风力发电的电力的可燃冰加工厂的建筑模型。
在海洋上分布有数量不少的、大大小小的海岛，海岛四面来风，海岛上丰富的风能资源为发展风力发电提供了天然的条件。风力发电机在发电的过程中，不向空气中排放任何有害气体。近十年来，中国制造风力发电机的技术进步很快，不仅能制造交流风力发电机，也能制造直流风力发电机，不仅能制造大功率的风力发电机，也能制造中、小功率的风力发电机，在海岛上安装风力发电机，利用当地的风力资源来发电，就地向岛上的可燃冰加工厂供电是经济可行的、好的技术方案。
海底的温度在2℃—4℃，海底压力达到30个大气压以上时，天然气水合物在海底呈固态状态，被称为可燃冰。可燃冰是白色的固体物质，外形像冰，燃烧值高，燃烧时不产生废气和残渣，不会污染生态环境，是可以减轻陆地上雾霾天气的上等清洁能源。然而海底可燃冰如果没有密封，从海底上升到海面，海面上温度超过20℃、一个大气压的条件下，可燃冰分解成甲烷气和水。大量的甲烷气逃逸到大气层中，会产生有害于人类生存环境的后果。因为甲烷气的温室效应是二氧化碳的20倍，温室效应会造成地球上气候异常和海水平面上升威胁人类的生存。可燃冰只能小心开发、谨慎利用，开发得好，会造福人类，开发得不好，会祸害人类。本发明中，自始至终强调在采掘、运输、气化可燃冰的全过程中，要将可燃冰置于密封的空间内，首先将可燃冰装进可燃冰密封储运柜，从海底将装满可燃冰的可燃冰密封储运柜运进可燃冰密封储运柜储运仓库，自动卸出可燃冰，然后再将可燃冰运进可燃冰气化车间，通过增加温度和降低压力进行气化、安全产出甲烷气，甲烷气接着通过密封的甲烷气检验车间、增压输气泵和输气管道，其目的就是防止甲烷气逃逸，既浪费资源，又损害环境。必须在人类的严密控制下才能大量开发利用可燃冰制取海底天然气，甲烷气运到用气户进行充分燃烧使用后，才能充分发挥可燃冰的宝贵价值。利用风力发电的电力来保障可燃冰运输和加工过程中的能源供应，是十分节能环保的。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
由本建筑模型的正面玻璃窗框1和本建筑模型的正面玻璃窗框1的窗框内的模型的各个组成部分：海岛山体3、海底采矿机器人4、海底可燃冰矿5、电动传送带6、可燃冰密封储运柜储运托架7、可燃冰密封储运柜8、可燃冰密封储运柜运输通道9、可燃冰密封储运柜储运仓库10、可燃冰气化车间11、减压控制阀12、风力发电机13、导电线14、风电控制器15、风电逆变器16、分流器17、增温装置18、甲烷气检验车间20、分子筛过滤装置21、增压输气泵22、输气管道23共同组成在海岛上利用风力发电的电力的可燃冰加工厂的建筑模型，在海岛山体3的周围有海水2，在可燃冰气化车间11内放置有可燃冰19；
在海岛山体3的高地上安装风力发电机13、导电线14、风电控制器15、风电逆变器16、分流器17，在海岛山体3的山腰上安装可燃冰气化车间11，在可燃冰气化车间11的面朝风力发电机13的侧壁上安装增温装置18和减压控制阀12，在可燃冰气化车间11的下方安装可燃冰密封储运柜储运仓库10，在可燃冰密封储运柜储运仓库10的下部安装电动传送带6，可燃冰密封储运柜储运仓库10与可燃冰密封储运柜运输通道9相互连通，电动传送带6贯穿可燃冰密封储运柜运输通道9和可燃冰密封储运柜储运仓库10的下部，在电动传送带6上安装50个—1000个可燃冰密封储运柜储运托架7，在50个—1000个可燃冰密封储运柜储运托架7上一对一相应安装50只—1000只可燃冰密封储运柜8，在可燃冰密封储运柜运输通道9的下方有海底可燃冰矿5，在海底可燃冰矿5的表面层上有5个—15个海底采矿机器人4，5个—15个海底采矿机器人4采掘海底可燃冰矿5，将掘起的可燃冰19装入可燃冰密封储运柜8密封后，安放在可燃冰密封储运柜储运托架7上运上去；
风力发电机13通过导电线14与风电控制器15连接，风电控制器15通过导电线14与风电逆变器16连接，风电逆变器16通过导电线14与分流器17连接，分流器17通过导电线14与增温装置18连接，分流器17通过导电线14与电动传送带6的电动装置连接，可燃冰密封储运柜储运仓库10的下部的电动传送带6与可燃冰密封储运柜运输通道9内的电动传送带6是一条可以连续传送的电动传送带6。
风力发电机13是垂直轴式风力发电机或水平轴式风力发电机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：①安全性好。在采掘、运输、加工可燃冰的过程中，可燃冰全部处于密封的环境中，不会发生甲烷气的逃逸，保证了可燃冰资源的充分合理利用。②节能环保。充分利用海岛上的风能资源，大搞风力发电，为可燃冰密封储运柜的运输和可燃冰气化车间增加温度提供电力供应，风力发电的过程中不排放任何污染物，提供的是清洁能源，所以十分节能环保。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
风力吹动风力发电机的叶片旋转带动风力发电机产生电流，电流输入风电控制器调整、接着输入风电逆变器进行转换，转换后的电流输入分流器分流成两股电流，一股电流通过导电线输入电动传送带的电动装置，电动传送带的运转将可燃冰密封储运柜通过可燃冰密封储运柜运输通道运进可燃冰密封储运柜储运仓库，取出可燃冰向上运进可燃冰气化车间，另一股电流通过导电线输入增温装置，由于可燃冰气化车间温度升高和气压降低，从可燃冰中释放出甲烷气，甲烷气输入甲烷气检验车间进行检验，经过分子筛过滤装置过滤后，通过输气管道向用户供气。
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
由本建筑模型的正面玻璃窗框1和本建筑模型的正面玻璃窗框1的窗框内的模型的各个组成部分：海岛山体3、海底采矿机器人4、海底可燃冰矿5、电动传送带6、可燃冰密封储运柜储运托架7、可燃冰密封储运柜8、可燃冰密封储运柜运输通道9、可燃冰密封储运柜储运仓库10、可燃冰气化车间11、减压控制阀12、风力发电机13、导电线14、风电控制器15、风电逆变器16、分流器17、增温装置18、甲烷气检验车间20、分子筛过滤装置21、增压输气泵22、输气管道23共同组成在海岛上利用风力发电的电力的可燃冰加工厂的建筑模型，在海岛山体3的周围有海水2，在可燃冰气化车间11内放置有可燃冰19；
在海岛山体3的高地上安装风力发电机13、导电线14、风电控制器15、风电逆变器16、分流器17，在海岛山体3的山腰上安装可燃冰气化车间11，在可燃冰气化车间11的面朝风力发电机13的侧壁上安装增温装置18和减压控制阀12，在可燃冰气化车间11的下方安装可燃冰密封储运柜储运仓库10，在可燃冰密封储运柜储运仓库10的下部安装电动传送带6，可燃冰密封储运柜储运仓库10与可燃冰密封储运柜运输通道9相互连通，电动传送带6贯穿可燃冰密封储运柜运输通道9和可燃冰密封储运柜储运仓库10的下部，在电动传送带6上安装50个—1000个可燃冰密封储运柜储运托架7，在50个—1000个可燃冰密封储运柜储运托架7上一对一相应安装50只—1000只可燃冰密封储运柜8，在可燃冰密封储运柜运输通道9的下方有海底可燃冰矿5，在海底可燃冰矿5的表面层上有5个—15个海底采矿机器人4，5个—15个海底采矿机器人4采掘海底可燃冰矿5，将掘起的可燃冰19装入可燃冰密封储运柜8密封后，安放在可燃冰密封储运柜储运托架7上运上去；
风力发电机13通过导电线14与风电控制器15连接，风电控制器15通过导电线14与风电逆变器16连接，风电逆变器16通过导电线14与分流器17连接，分流器17通过导电线14与增温装置18连接，分流器17通过导电线14与电动传送带6的电动装置连接，可燃冰密封储运柜储运仓库10的下部的电动传送带6与可燃冰密封储运柜运输通道9内的电动传送带6是一条可以连续传送的电动传送带6。
风力发电机13是垂直轴式风力发电机或水平轴式风力发电机。
风力吹动直流风力发电机产生直流电，直流电通过导电线输入风电控制器进行调整，接着通过导电线输入风电逆变器，在风电逆变器内直流电转换成交流电，从风电逆变器内输出的交流电通过导电线输入分流器，从分流器输出的一股交流电通过导电线输入增温装置，在增温装置内，电能转换成热能，热能用于提高可燃冰气化车间内的温度，从分流器输出的另一股电流通过导电线输入电动传送带的电动装置，在电动传送带的电动装置内电能转换成机械能，机械能用于驱动电动传送带的运转。在海底可燃冰矿的表面层上分布有5个—15个海底采矿机器人进行采掘可燃冰的作业，海底采矿机器人将掘出的可燃冰装进可燃冰密封储运柜进行密封，可燃冰密封储运柜连同其下方的可燃冰密封储运柜运输托架一起安装在电动传送带上，电动传送带的运转将可燃冰密封储运柜经过可燃冰密封储运柜运输通道运进可燃冰密封储运柜储运仓库，在可燃冰密封储运柜储运仓库内自动取出可燃冰，接着将可燃冰向上运进可燃冰气化车间，在可燃冰气化车间内由于温度升高到20℃和减压控制阀开放后气压降低到一个大气压，一个立方米的可燃冰释放出164个立方米以甲烷成分为主的天然气及0.8个立方米的淡水，甲烷气向上输入甲烷气检验车间进行检验，并通过分子筛过滤装置过滤提纯，通过分子筛过滤装置的纯净甲烷气输入增压输气泵内进行加压，加压后的甲烷气通过输气管道输送给用气客户使用。用可燃冰加工甲烷气的全部过程都是在密封的空间内完成的，不会发生甲烷气的洩漏。
现举出实施例如下：
实施例一：
风力吹动水平轴式风力发电机的叶片旋转带动水平轴式风力发电机产生电流，电流通过导电线输入风电控制器调整、接着输入风电逆变器进行转换，转换后的电流通过导电线输入分流器分流成两股电流，其中一股电流通过导电线输入电动传送带的电动装置，电能转换成机械能，电动传送带的运转将可燃冰密封储运柜通过可燃冰密封储运柜运输通道运进可燃冰密封储运柜储运仓库，自动取出可燃冰向上运进可燃冰气化车间，从分流器分流出的另一股电流通过导电线输入增温装置，电能转换成热能，由于温度升高和气压降低，从可燃冰中释放出甲烷气，甲烷气输入甲烷气检验车间进行检验，经过分子筛过滤装置过滤加压后，通过输气管道向用户供气。
实施例二：
风力吹动垂直轴式风力发电机的叶片旋转带动垂直轴式风力发电机产生电流，电流通过导电线输入风电控制器调整、接着输入风电逆变器进行转换，转换后的电流通过导电线输入分流器分流成两股电流，其中一股电流通过导电线输入电动传送带的电动装置，电能转换成机械能，电动传送带的运转将可燃冰密封储运柜通过可燃冰密封储运柜运输通道运进可燃冰密封储运柜储运仓库，自动取出可燃冰向上运进可燃冰气化车间，从分流器分流出的另一股电流通过导电线输入增温装置，电能转换成热能，由于温度升高和气压降低，从可燃冰中释放出甲烷气，甲烷气输入甲烷气检验车间进行检验，经过分子筛过滤装置过滤加压后，通过输气管道向用户供气。
Claims (2)
1.在海岛上利用风力发电的电力的可燃冰加工厂的建筑模型,其特征是，由本建筑模型的正面玻璃窗框（1）和本建筑模型的正面玻璃窗框（1）的窗框内的模型的各个组成部分：海岛山体（3）、海底采矿机器人（4）、海底可燃冰矿（5）、电动传送带（6）、可燃冰密封储运柜储运托架（7）、可燃冰密封储运柜（8）、可燃冰密封储运柜运输通道（9）、可燃冰密封储运柜储运仓库（10）、可燃冰气化车间（11）、减压控制阀（12）、风力发电机（13）、导电线（14）、风电控制器（15）、风电逆变器（16）、分流器（17）、增温装置（18）、甲烷气检验车间（20）、分子筛过滤装置（21）、增压输气泵（22）、输气管道（23）共同组成在海岛上利用风力发电的电力的可燃冰加工厂的建筑模型，在海岛山体（3）的周围有海水（2），在可燃冰气化车间（11）内放置有可燃冰（19）；
在海岛山体（3）的高地上安装风力发电机（13）、导电线（14）、风电控制器（15）、风电逆变器（16）、分流器（17），在海岛山体（3）的山腰上安装可燃冰气化车间（11），在可燃冰气化车间（11）的面朝风力发电机（13）的侧壁上安装增温装置（18）和减压控制阀（12），在可燃冰气化车间（11）的下方安装可燃冰密封储运柜储运仓库（10），在可燃冰密封储运柜储运仓库（10）的下部安装电动传送带（6），可燃冰密封储运柜储运仓库（10）与可燃冰密封储运柜运输通道（9）相互连通，电动传送带（6）贯穿可燃冰密封储运柜运输通道（9）和可燃冰密封储运柜储运仓库（10）的下部，在电动传送带（6）上安装50个—1000个可燃冰密封储运柜储运托架（7），在50个—1000个可燃冰密封储运柜储运托架（7）上一对一相应安装50只—1000只可燃冰密封储运柜（8），在可燃冰密封储运柜运输通道（9）的下方有海底可燃冰矿（5），在海底可燃冰矿（5）的表面层上有5个—15个海底采矿机器人（4），5个—15个海底采矿机器人（4）采掘海底可燃冰矿（5），将掘起的可燃冰（19）装入可燃冰密封储运柜（8）密封后，安放在可燃冰密封储运柜储运托架（7）上运上去；
风力发电机（13）通过导电线（14）与风电控制器（15）连接，风电控制器（15）通过导电线（14）与风电逆变器（16）连接，风电逆变器（16）通过导电线（14）与分流器（17）连接，分流器（17）通过导电线（14）与增温装置（18）连接，分流器（17）通过导电线（14）与电动传送带（6）的电动装置连接，可燃冰密封储运柜储运仓库（10）的下部的电动传送带（6）与可燃冰密封储运柜运输通道（9）内的电动传送带（6）是一条可以连续传送的电动传送带（6）。
2.根据权利要求1所述的在海岛上利用风力发电的电力的可燃冰加工厂的建筑模型，其特征是，所述的风力发电机（13）是垂直轴式风力发电机或水平轴式风力发电机。
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