CN108952866B - 一种风浪互补式海洋温差发电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风浪互补式海洋温差发电系统，包括一级凝结器、二级冷凝器、蒸发器、过热器、浪热装置、风热装置和储氨罐。通过浪热装置和风热装置制造高位热量，进一步提高温差，提高氨气的做功能力，从而提高海洋发电系统的效率。其中浪热装置采用鸡蛋壳形状设计，下面装有配重块，防止浪热装置翻倒，集浪装置上有集浪板，更加容易收集波浪的能量。风热装置采用垂直轴风力机，下方带有搅拌器，下方基座为半球形底座，底座上配置有配重块，可以防止风机翻倒。

Description

一种风浪互补式海洋温差发电系统
技术领域
本发明涉及海洋温差发电技术领域，具体涉及一种风浪互补式海洋温差发电系统。
背景技术
在热带地区，海洋表层的水与千米以下水保持在25℃～30℃温差范围，在这个温差范围内可以利用低沸点工质完成发电，但是，由于温差不大，所以系统发电效率非常低。波浪发电装置结构较为复杂，发电间歇性大，发电不连续。海上风力发电机由于漂浮在海面上，发电机组在大风超速的情况下摇晃震动较为厉害，影响机组的寿命。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种风浪互补式海洋温差发电系统，
采用波浪能制热，采用风制热，辅助海洋温差发电，可以提高海洋温差系统的发电效率。
本发明提供了一种风浪互补式海洋温差发电系统，包括一级凝结器、二级冷凝器、蒸发器、过热器、浪热装置、风热装置和储氨罐；所述蒸发器通过管道和过热器联通，过热器通过管道和汽轮机联通，汽轮机出口通过管道和一级凝汽器联通，一级凝汽器和二级凝汽器联通，二级凝汽器和储氨罐相联通。其中浪热装置和风热装置通过管道和过热器相联通。
本发明通过液氨泵将液氨从储氨罐内抽取出来，然后，液态氨水进入蒸发器内，此时，表层温海水从温海水入口流入蒸发器，加热液态氨水，使液态氨水蒸发。氨水在蒸发器内汽化后，直接进入过热器，在泵的作用下和高温抗燃油换热，进一步增强氨气的做功能力，提高了系统效率。氨气在汽轮机内膨胀做功，汽轮机带动发电机发电，氨气做完功后，直接进入一级凝汽器内，进行降温。此时，流出蒸发器后的海水在泵的作用下直接流入一级凝汽器内，直接和流出汽轮机的气态氨气在一级凝汽器内换热后从温海水出口流出一级凝汽器，流入大海。降温后的氨气进入二级凝汽器内和冷海水换热后液化进入储氨罐，此时，在泵的作用下，冷海水从冷海水入口流入二级凝汽器，和氨气在二级凝汽器换热后从冷海水出口流出。如此往复，完成循环发电。
所述浪热装置是由集浪板、空心金属球、配重块、隔板和鸡蛋形壳体组成。其中集浪板是一个弧形板，围绕着鸡蛋形壳体一圈，将其焊接在鸡蛋形壳体中部，用于收集波浪的动能，在壳体内部有高温抗燃油，空心金属球漂浮在抗燃油上面，空心金属球表面粗糙，当有波浪冲击集浪板时候，内部空心金属铁球会相互撞击，产生热量，空心金属球也会和隔板撞击产生热量，空心金属球在壳内游动带动高温抗燃油摩擦发热。其中配重块焊接在壳体底部，在重力和浮力共同的作用下始终竖直的漂浮在海面。
所述风热装置是由垂直轴风机、搅拌器、半球形壳体和配重块组成。半球形壳体内装有高温抗燃油，风力带动叶片转动，搅拌器在轴承的作用下跟随叶片转动，搅动高温抗燃油，使高温抗燃油温升。配重块安装在半球形壳体的下方，在重力和浮力的共同作用下可以防止风机翻倒。
所述的所有用到的管道都是绝热保温管道，所述的浪热装置外壳，风热装置外壳都有保温层，以防散失热量。
本发明的有益效果体现在：
本发明及利用到了海面上的波浪能，也利用到了海面上的风能，利用这两种能量辅助海洋温差发电系统，提高了系统效率。波浪能制热系统比波浪能发电系统要简单，借助海洋温差发电可以解决波浪能发电间歇性问题，使电力平稳输出。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本实施例的结构示意图；
附图中，1-隔板，2-垂直轴风机，3-高温抗燃油，4-搅拌器，5-配重块，
6-泵，7-汽轮机，8-发电机，9-温海水出口，10-一级凝汽器，11-二级凝汽器，12-泵，13-冷海水入口，14-储氨罐，15-液氨泵，16-冷海水出口，17-蒸发器，18-温海水入口，19-泵，20-过热器，21-配重块，22-高温抗燃油，23-空心金属球，24-集浪板
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1图所示，本实施例公开了一种风浪互补式海洋温差发电系统。包括一级凝结器10、二级冷凝器11、蒸发器17、过热器20、浪热装置、风热装置和储氨罐14；所述蒸发器17通过管道和过热器20联通，过热器20通过管道和汽轮机7联通，汽轮机7出口通过管道和一级凝汽器10联通，一级凝汽器10和二级凝汽器11联通，二级凝汽器11和储氨罐14相联通。其中浪热装置和风热装置通过管道和过热器20相联通。
本发明通过液氨泵15将液氨从储氨罐14内抽取出来，然后，液态氨水进入蒸发器17内，此时，表层温海水从温海水入口18流入蒸发器17，加热液态氨水，使液态氨水蒸发。氨水在蒸发器17内汽化
后，直接进入过热器20，在泵15的作用下和高温抗燃油3换热，进一步增强氨气的做功能力，提高了系统效率。氨气在汽轮机7内膨胀做功，汽轮机7带动发电机8发电，氨气做完功后，直接进入一级凝汽器10内，进行降温。此时，流出蒸发器17后的海水在泵19的作用下直接流入一级凝汽器10内，直接和流出汽轮机7的气态氨气在一级凝汽器10换热后从温海水出口9流出一级凝汽器10，流入大海。降温后的氨气进入二级凝汽器11内和冷海水换热后液化进入储氨罐14，此时，在泵12的作用下，冷海水从冷海水入口13流入二级凝汽器11，和氨气在二级凝汽器11换热后从冷海水出口16流出。如此往复，完成循环发电。
所述浪热装置是由集浪板24、空心金属球23、配重块21、隔板1和鸡蛋形壳体组成。其中集浪板24是一个弧形板，围绕着鸡蛋形壳体一圈，将其焊接在鸡蛋形壳体中部，用于收集波浪的动能，在壳体内部有高温抗燃油22，空心金属球23漂浮在抗燃油上面，空心金属球23表面粗糙，当有波浪冲击集浪板时候，内部空心金属铁球23会相互撞击，产生热量，空心金属球23也会和隔板1撞击产生热量，空心金属球23在壳内游动带动高温抗燃油22摩擦发热。其中配重块21焊接在壳体底部，在配重块21重力和浮力的共同作用下始终竖直的漂浮在海面。
所述风热装置是由垂直轴风机2、搅拌器4、半球形壳体组成。半球形壳体内装有高温抗燃油3，风力带动叶片转动，搅拌器4在轴承的作用下跟随叶片转动，搅动高温抗燃油3，使高温抗燃油3温升。配重块5安装在半球形壳体的下方，在重力和浮力的共同作用下可以防止风机翻倒
所述的所有用到的管道都是绝热保温管道，所述的浪热装置外壳，风热装置外壳都有保温层，以防散失热量。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (6)

1.一种风浪互补式海洋温差发电系统，其特征在于：包括一级凝汽器（10）、二级凝汽器（11）、蒸发器（17）、过热器（20）、浪热装置、风热装置和储氨罐（14）；所述蒸发器（17）通过管道和过热器（20）联通，过热器（20）通过管道和汽轮机（7）进口联通，汽轮机（7）出口通过管道和一级凝汽器（10）联通，一级凝汽器（10）和二级凝汽器（11）联通，二级凝汽器（11）和储氨罐（14）相联通，其中，浪热装置和风热装置通过管道和过热器（20）相联通；
所述浪热装置由集浪板（24）、空心金属球（23）、隔板（1）和鸡蛋形壳体组成，鸡蛋形壳体内装有高温抗燃油（22）；所述集浪板是一个弧形板，围绕着鸡蛋形壳体一圈，将其焊接在鸡蛋形壳体中部。
2.根据权利要求1所述的风浪互补式海洋温差发电系统，其特征在于：所述风热装置由垂直轴风机（2）、搅拌器（4）、半球形壳体组成；半球形壳体内装有高温抗燃油（3），风力带动叶片转动，搅拌器（4）跟随叶片转动，搅动高温抗燃油（3），使高温抗燃油（3）温升。
3.根据权利要求2所述的风浪互补式海洋温差发电系统，其特征在于：所述浪热装置增设配重块（21），配重块（21）焊接在壳体底部，壳体在配重块（21）重力和浮力的共同作用下始终竖直的漂浮在海面。
4.根据权利要求2所述的风浪互补式海洋温差发电系统，其特征在于：所述风热装置增设配重块（5），配重块（5）焊接在壳体底部，壳体在配重块（5）重力和浮力的共同作用下始终竖直的漂浮在海面。
5.根据权利要求1所述的风浪互补式海洋温差发电系统，其特征在于：所述管道为绝热保温管道，所述浪热装置外壳、风热装置外壳都设有保温层。
6.根据权利要求2所述的风浪互补式海洋温差发电系统，其特征在于：所述空心金属球（23）漂浮在抗燃油上面，空心金属球（23）表面粗糙。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4894993A (en) * 1987-12-04 1990-01-23 Solmat Systems, Ltd. Method of and apparatus for producing power from solar ponds
CN1297744C (zh) * 2005-03-24 2007-01-31 上海交通大学 海洋温差能－太阳能重热循环发电方法
CN101451083A (zh) * 2007-12-03 2009-06-10 北京科技大学 可再生能源转化和输送的系统以及方法
CN105781915A (zh) * 2016-01-11 2016-07-20 青岛理工大学 新型混合式海洋温差发电系统

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